日前，记者从辽宁北票盛隆粉末有限公司了解到，该公司用高科技把普通铁精粉加工成还原铁精粉，使普通铁精粉成为身价倍增的高附加值产品。目前，还原铁粉的国内市场价格为每吨4800元-18000元。（据2006年6月26日报道，国内部分地区铁精粉采购价格分别为承德580-590（含税）元/t、霍邱660-670（含税）元/t 、本溪510-520 (含税)元/t ）         北票盛隆粉末冶金有限公司前身是生产普通铁精粉的北票铁矿。2000年，该公司依托当地丰富的铁矿资源和自己较强的采矿、选矿生产能力，引进和采用乌克兰先进技术，并积极与国内科研院所开展技术合作，实现了初级资源型企业向高新技术企业的转型，开发出了还原铁粉、铝镍合金粉等一系列附加值较高的冶金新产品。2002年，该公司开始生产还原铁粉，目前已达到9000吨的年生产能力，产品主要供给“珠三角”和“长三角”地区的零部件制造企业，同时出口日本等国家和地区。    据了解，还原铁粉是用高科技把含铁量66%以上的普通铁精粉，经过加工成海绵铁、粉碎、磁选、两次还原、筛分等工序提纯，使其变成含铁量达到99%以上的纯铁粉，粒度可达到100-500网目。还原铁粉可用于汽车零部件制造、家电零部件制造、金刚石工具、钢结硬质合金以及高端电子产品软磁性材料等领域；用还原铁粉制成的各种零部件，能够做到无机械切削加工或极小量机械切削加工的特点，使下游各类制造业节约能源和原材料，降低生产成本。 来源:世纪金山网

直接复原铁是铁矿在固态条件下直接复原为铁，能够用来作为冶炼优质钢、特殊钢的纯洁质料，也可作为铸造、铁合金、粉末冶金等工艺的含铁质料。这种工艺是不必焦碳炼铁，质料也是运用冷压球团不必烧结矿，所以是一种优质、低耗、低污染的炼铁新工艺，也是全国际钢铁冶金的前沿技能之一。 直接复原炼铁工艺有气基法和煤基法两种，按主体设备可分为竖炉法、回转窑法、转底炉法、反响罐法、罐式炉法和流化床法等。现在，国际上90%以上的直接复原铁产值是用气基法出产出来的。可是天然气资源有限、价高，使出产值添加不快。用煤作复原剂在技能上也已过关，能够用块矿，球团矿或粉矿作铁质料(如竖炉、流化床、转底炉和回转窑等)。可是，由于要求原燃料条件高(矿石档次要大于66%，含SiO2+Al2O3杂质要小于3%，煤中灰分要低一级)，规划小，设备寿数低，出产本钱高和某些技能问题等原因，致使直接复原铁出产在全国际没有得到迅速开展。因而，高炉炼铁出产工艺将在较长时刻内仍将占有主导地位。 1. 直接复原铁的质量要求 直接复原铁是电炉冶炼优质钢种的好质料，所以要求的质量要高(包含化学成份和物理功能)，且期望其产品质量要均匀、安稳。 1.1 化学成份 直接复原铁的含铁量应大于90%，金属化率要>90%。含SiO2每升高1%，要多加2%的石灰，渣量添加30Kg/t，电炉多耗电18.5kwh。所以，要求直接复原铁所用质料含铁档次要高：赤铁矿应>66.5%，磁铁矿>67.5%，脉石(SiO2+Al2O3)量 1.2 物理功能 回转窑、竖炉、旋转床等工艺出产的直接复原铁是以球团矿为质料，要求粒度在5～30mm。隧道窑工艺出产的复原铁大大都是瓦片状或棒状，长度为250～380mm，堆密度在1.7～2.0t/m³。 出产进程中发生的3～5mm磁性粉料，有必要进行压块，才干用于炼钢。强度：取决于出产工艺办法、质料功能和复原温度。改进质料功能和进步温度有利于进步产品强度。产品强度一般>500N/cm²。 2. 直接复原铁发生工艺技能介绍 2.1 竖炉法 气基竖炉法MIDREX、HYL法直接复原铁发生中占有绝对优势，该工艺技能老练、设备牢靠，单位出资少，出产率高(容积运用系数可达8～12t/m³·d)，单炉产值大(最高达180万t/年)等长处。通过不断改进，其出产技能不断完善，完结规划化出产。 (1)MIDREX技能 Midrex法标准流程由复原气制备和复原竖炉两部分组成。 复原气制备：将净化后含CO与H2约70%的炉顶气加压送入混合室，与当量天然气混合送入换热器预热，后进入1100℃左右有镍基催化剂的反响管进行催化裂化反响，转化成CO24%～36%、H260%～70%、CH43%～6%和870℃的复原气。后从风口区吹入竖炉。 竖炉断面呈圆形，分为预热段、复原段和冷却段。选用块矿和球团矿质料，从炉顶加料管装入，被上升的热复原气枯燥、预热、复原。跟着温度升高，复原反映加快，炉料在800℃以上的复原段逗留4～6小时。新海绵铁进入冷却段完结终复原和渗碳反响，一起被自下而上通入的冷却气冷却至 工艺多用球团和块矿混合炉料。球团粒度9-16mm占95%，球团冷压强度>2450N/球，块矿粒度10～35mm占85%;要有高软化温度和中等复原性;化学成分铁量要高，酸性脉石低(≯3%-5%)，CaO 如今Midrex法作业目标为：产品金属化率86%～96%，有用容积运用系数10t/m³·d，能耗10.47GJ/t，电114kWh/t，水1.64m³/t。 Arex法是Midrex法的新改进，天然气被氧气(或空气)部分氧化后送入竖炉，运用新生热海绵铁催化裂化，省去了复原气重整炉。改进后吨铁电耗可下降50Kwh。 (2) HYL(罐式)法与HYL-Ⅲ(竖炉)法。 HYL法由4座罐式反响炉和1座复原气重整炉构成。该工艺作业安稳、设备牢靠。产品含碳2%左右，不易再氧化，不发生炉料粘结;只因复原气要重复冷却、加热，体系热功率低，能耗偏高，气体耗费为20.93GJ/t;1975年后再没建新厂。 对HYL罐式法作出变革，保存原复原制备工艺，但将复原气重整转化与气体加热合一;4个罐式反响炉改为接连式竖炉，称HYL-Ⅲ竖炉法。 该工艺选用高氢复原气，高复原温度(900-960℃)和0.4-0.6MPa高压作业。改进复原动力学，加快复原发应;含硫气不通过重整炉，延长了催化剂和催化管运用寿数;复原和冷却作业别离操控，能对产品金属化率和含碳量进行大范围调理，产品均匀金属化率90.9%、操控碳量1.5%-3.0%，质量安稳;装备CO2吸收塔，挑选性地脱除复原气中H2O和CO2，进步复原气运用率;重整炉发生高压蒸汽发电。最低出产能耗为10.43-11.2GJ/t，电耗90kWh/t。HYL(罐式)法已逐步被HYL-Ⅲ(竖炉)法替代，算计产值占国际总产值的25%左右。 该法的新改进是天然气进入反响器直接裂解，出产高碳(3.8%)DRI产品。最近又推出HYL-Hytemp出产体系。将热复原铁(650℃)力量输送到电炉车间，喷入电炉。冶炼时刻缩短，电极和耐火材料耗费下降，金属收率进步。吨钢电耗下降112kW·h，电极耗费下降0.55kg，冶炼时刻缩短16min，产率进步16%，吨钢本钱可下降4.6美元。 2.2 气基流化工艺 (1)F1NMEF工艺 该工艺运用 (1) Circored和Circofer工艺 两种工艺中心设备都包含一座循环液化床和一座普通流休床。Circored是用天然气为动力，Circofer以煤为动力。铁精矿粉是通过预热后(约900℃)进入循环流化床参加反响，使动力学条件得到改进，在4个大气压条件下，铁矿与氢在630℃时可被复原(在气体环路中参加部分氢)。 2.3 转底炉法 将铁矿粉、钢铁厂含铁粉尘、煤粉和粘结剂按必定份额混合，压制成含碳球团矿，送入烘干机内进行烘干，脱除水份。将枯燥的含碳球团均匀地铺在转底炉上(只铺一层)，在高温1200～1400℃下球团矿内氧化铁与碳反响，放出CO，在炉膛内焚烧成CO2，并构成高温废气(在1000℃以上)。一般反响只需20分钟左右。 将废气收引出预热煤气(400℃)和助燃空气(900℃)，低温废气从蓄热室和换热器引出，再去烘干生球团。这时废气温度在100℃左右。从节能视点看，动力运用功率较高。转底炉的高温气体由焚烧器来供给(运用煤气加热)。转底炉能够处理含Zn、Pb高粉尘，能够防止配入烧结矿中后，在高炉冶炼进程中Zn、Pb的富集形成的负面影响。现在的山西翼城，河南巩义已有外径为16.3米的转底炉，年产值在7万吨，金属化率达85%，每吨铁出资为182元。 2.4开发运用焦炉煤气，对含碳球团在竖炉内进行直接复原。焦炉煤气含55%左右的氢。在化学反响中，氢对氧化铁的复原率是最高的。现在，首钢预备展开这方面的作业。焦炉煤气要进行裂解，进步H2的含量，并要预热到930～950℃，在参加复原反响，反响后气体要脱除CO2，再循环运用。 用氢作复原剂存在的首要技能问题： ▪ H2复原铁的其它氧化物都是吸热反响，需求足够的热。在满意复原和供热的煤气的最佳H2含量为32.05%。 ▪ 富氢预复原会导致物料的粉结。采纳分段直销富氢和非富氢供气准则。 3.直接复原铁开展现状 3.1全国际直接复原铁开展比较快，2003年产值为4960万吨，2004年为5460万吨，2005年约为6000万吨。年添加率在10%以上。在直接复原铁出产工艺中，气基直接复原占92%。 3.2 我国状况 2005年我国出产直接复原铁为约50吨，而出产能为比产值要高出20%。首要是技能、质料、本钱等要素影响。 全国现有30多个直接复原铁厂商，其总出产才能约60万吨。总体上讲，规划小，出产本钱高，短少高品质的质料。大都厂商用隧道窑反响罐法，出产工艺落后，能耗高，环境污染严峻。 (1) 天津直按复原铁厂出产实践 2004年产直接复原铁33.2万吨，2005年约产34万吨，设备作业率在98%以上。 该厂是选用DRC法煤基直接复原出产工艺：两条φ5X80m回转窑----冷却筒----产品分选----制品。运用巴西球团矿(含铁档次68%，SiO2+Al2O3约为2%)适合配入煤和石灰石，进行混均，从回转窑给料端参加。窑体是歪斜装置，慢速旋转，使炉料朝卸料端运动，一起，矿石被加热和复原(留意温度操控在不要使脉石熔融，避免结圈)。煤作为热源和复原剂，一部分随铁矿石一起参加，另一部分从窑的卸料端喷入窑内。供煤所焚烧的空气，通过沿窑长度方向装置在窑壳上不同方位的风机由轴向吹入窑内。热的复原产品通过冷却筒冷却，然后筛分、磁选及风选，别离出非磁性物，得到制品。来自窑内的烟气经余热锅炉收回余热(发生蒸汽)，废气经布袋除尘，用废气风机送入烟囱。 操作的技能要害： ▪ 确保窑内复原气氛，操控好风量 ▪ 操控好窑体内各部分的适合温度，不让脉石熔融 ▪ 窑的卸料端坚持微正压，20~30Pa 操控直接复原铁金属化率在91.1%～94.6%，质量合格率在94%，是最经济的目标。金属化率高和低，均会形成回转窑和电炉炼钢目标的恶化。(炼钢进程参加直接复原铁份额最好操控在15%～35%，并要操控好料流参加速度32～34Kg/兆瓦▪分，避免呈现钢水的欢腾现象以及喷溅)。 影响产品金属化率的要素是：频频停窑、非正常条件下出产(难以调控)，窑和冷却筒密封性不良、煤的成份动摇和质量操控点挑选不妥。 (2)首钢密云冶金矿山公司煤基链篦机─ 回转窑 ─ 一步法 该公司直按复原铁年出产才能6.20万吨， ▪ 出产工艺：配料 ─ 造球 ─ 枯燥(链篦机)─ 回转窑(复原)─ 冷却 ─ 制品。 ▪ 铁精矿水份严厉操控在5.5%～6.5%。 ▪ 造球配皂土(粘结剂)0.8%～1.0%，台时产值20±2吨。 ▪ 链篦机带速为0.5m/min，布料厚度100～120mm。 生球抗压强度≧1.2Kg/个，落下强度≧5次/0.5m，水份操控在7.5%左右，粒度6～16mm占85%以上。 ▪ 回转窑及热工体系操作 窑头喷煤总量在7.0±0.5吨/小时，精煤压力操控在60KPa，细煤压力操控10～14KPa。 窑尾加煤操控在800±50Kg/h，禁止窑尾煤量过值。 窑温操控：窑头箱 回转窑电机转速操控在400～440转/分，主风机的回热风阀门开度45%～50%，转速800～850转/分，回热风机进口负压780±20KPa，温度310～350℃。枯燥风机阀门开度65%～70%，转速800～850转/分。产品质量标准的厂标是：铁档次≧88%，S≦0.04%，金属化率>90%。 (3)山东莱芜鲁中冶金矿山公司直接复原铁厂用冷固球团----回转窑工艺出产直接复原铁，年出产才能5万吨。后改为块矿回转窑法。 ▪ 福建大田海绵铁公司用sic反响罐----隧道窑法出产直才能5万吨/年。 ▪ 喀左海绵铁厂、哈尔滨市海绵铁厂、吉林复森海绵铁公司、吉林桦甸海绵铁厂等也具有了年出产才能2.5万吨。

轧钢厂在轧制进程中轧件表面所发生的氧化铁皮，含铁量很高。我国钢铁职业每年要抛弃很多的氧化铁皮，完成对这些氧化铁皮的综合使用无疑是一个很有含义的节能降耗作业。依据现在的研讨，可以在以下几个方面展开对氧化铁皮的综合使用。 (1)用于出产海绵铁或制取复原铁粉。 海绵铁可用作炼钢用废钢缺少的一种弥补，跟着电炉产钢量的不断上升，海绵铁越来越显得重要。用矿粉出产海绵铁因为设备出资大及工艺杂乱，现在在我国仍难以取得迅速发展。选用恰当的工艺流程，可以用煤粉复原氧化铁皮，出产出w(Fe高，含杂质量低且成分安稳的海绵铁，比用矿石出产的海绵铁(常含脉石杂质)更适合作优质废钢运用。 氧化铁皮也可用来制取复原铁粉。氧化铁皮制作复原铁粉的出产进程大体上分为粗复原与精复原。经粗复原进程将氧化铁皮在约1100℃下复原到w(Fe>95%，w(C 氧化铁皮可用来出产作为粉末冶金质料用的复原铁粉。氧化铁皮被复原成含w(Fe98%以上的海绵铁，经清渣、破碎、筛分磁选后，进行精复原，出产出合格的复原铁粉。然后进入球磨机细磨，经分级筛得到不同粒度的高纯度铁粉。粒度较细的铁粉用于制作设备的要害部件，只需压模，即可一次成型，取得强度高、耐磨、耐腐的部件，可用于国防工业、航空制作、交通运输、石油勘探等重要职业。粒度较粗的铁粉可用于出产电焊条。 (2)用作烧结辅佐含铁质料或炼钢助熔化渣剂。 氧化铁皮中FeO含量最高达50%以上，是较好的烧结出产辅佐含铁质料，理论核算结果标明，1kgFeO氧化成Fe2O3可放热1973焦耳。烧结混合猜中配加氧化铁皮后，因为温度高，烧结进程充沛，因而烧结出产率进步，固体燃料耗费下降。出产实践标明，8%的氧化铁皮即可增产2%左右。宝钢使用氧化铁皮作为辅佐材料，在混匀矿中配加氧化铁皮，一方面，因为氧化铁皮相对粒度较大然后改进了烧结料层的透气性;另一方面，氧化铁皮在烧结进程中放热然后下降了固体燃料耗费。 别的。使用氧化铁皮可作为助熔剂，用于矿石助熔，应用于转炉炼钢。氧化铁皮用作助熔化渣剂是一种高功率的冶炼助熔材料，可以进步炼钢功率，下降焦、煤的耗费，延伸转炉炉体的运用寿命。 (3)代替钢屑冶炼硅铁合金或代替废钢用于电炉炼钢。 钢屑是冶炼硅铁合金的重要原材料，我国每年用于冶炼铁合金的钢屑量在200万吨左右，而钢铁职业每年抛弃的氧化铁皮约1000万吨。现已开宣布用氧化铁皮代替钢屑冶炼硅铁合金的新工艺，并取得了杰出的经济效益。 电炉炼钢需求废钢作质料，对废钢铁料的要求较严，但这种废钢铁数量少，报价高，直销缺乏。以报价低廉且来历广泛的氧化铁皮、渣钢等废料作为主要质料，替代量少价高的废钢，具有明显的经济效益。

折射率：当光从一种介质射入另一种介质时，有时会因速度发作改动而改动方向，这种现象叫做折射，当光从真空射入某一种介质而发作折射时，入射角和折射角的正弦的比值叫做折射率，折射率又称光指数。     白度：白度是表明物质对可见光吸收与反射两部分之比，相对白度是波长和粒度的函数。白度归纳了白色颜料的亮度与色彩两种光学效果。     隐瞒力：隐瞒力是指当一件物体涂以某种涂料时，涂猜中的颜料能隐瞒被涂物体表面的底色，使这底色不能再透过涂料而显露出来的才能。 颜料质量(g)隐瞒力=颜料质量(g)/ 被涂物体表面积(cm2)颜料的隐瞒力越大，则这个数值越小。隐瞒力也可以用每克颜料能隐瞒被涂物体的表面积来表明，就是上一种表明办法的倒数。这种办法表明的颜料隐瞒力越大，则其数值便越大，涂膜便可以越薄，所需的涂料量便越小。     消色力：颜料的消色力，就是这种颜料与另一种色彩的颜料混合后，能使得到的混合物显现它自身颜料的才能。以白色颜料而言，当它与一深色颜料混合后，混合物的色彩越浅，表明它的消色力越强。     吸油量：颜料的吸油量是指每100g颜料，在到达彻底湿润时需求用油的最低质量，吸油量常用百分率来表明。     有用酸：在酸解产品浸取所得的钛液中，硫酸主要以三种不同方式存在：(1)与钛结合的硫酸；(2)与其他金属(主要是铁)结合的硫酸；(3)未被结合的，过剩的游离酸。由于无法独自测定与钛结合的酸和游离酸，只能测定这二者的总和，因而就把二者的总和称为有用酸。 有用酸=与钛结合的酸+游离酸     酸比值：钛液中有用酸与总钛含量之比叫酸比值。酸比值又名酸度系数，通常用F来表明。     钛液的安稳性：安稳性又称安稳度，就是在钛出产中，钛液在条件改动的情况下，有发作前期水解而分出白色胶体粒子的倾向，这种倾向的强弱程度叫做钛液的安稳度。表明这种倾向强弱的特性叫做钛液的安稳性。     钛液的前期水解：一般来说，从酸解后到未进行后期水解之前，钛液中不该含有偏钛酸和正钛酸这两种胶体粒子，可是有时在钛液的浸取、复原、运送和寄存进程中，由于操作不妥或条件改动，而在钛液中呈现上述两种白色胶体物质，这种现象称为钛液的前期水解。     酸解率：溶液中的可溶性钛盐总量(以TiO2计)占所投钛铁矿中所含钛总量(以TiO2计)之百分比，叫做酸解率。 溶液中总钛含量 酸解率(%)=(溶液中总钛含量/矿粉中总钛含量) *100      钛液的残渣：用硫酸分化钛铁矿后，经浸取所得到的溶液，是一种混浊不清的杂乱系统。这种溶液既具有真溶液的性质，又具有胶体溶液的性质，既含有以钛和铁为主的可溶性硫酸盐，又含有不溶性的、颗粒较大的悬浮的机械杂质和颗粒较小的、具有较高安稳性的胶体杂质。后两种不溶性的固体杂质，称之为钛液的残渣。     铁钛比：钛液中总铁含量和总TiO2含量之比叫做铁钛比，其公式如下： 总Fe含量(g/l)铁钛比=总Fe含量(g/l)/ 总TiO2含量(g/l)铁钛比的凹凸，对水解产品的偏钛酸的颗粒巨细和结构有必定的影响。因而在钛出产中，特别是在涂料钛出产时，有必要控制在必定的铁钛比范围内。     钛液的浓缩：钛液中的水是溶剂，是可蒸发的，而钛液中的硫酸氧钛、硫酸钛和硫酸亚铁等是溶质，是不行蒸发的。借助于加热的效果，使钛液中的溶剂(水)逐步气化蒸发而扫除，使溶质的浓度逐步增大，这个进程称为浓缩。     涂料用钛的质量要求：A、白度好；B、研磨潮湿性好；C、耐候性好；D、化学安稳性好；E、粒度小，隐瞒力大，消色力高，不透明度和光泽度好。      水解率：水解率是反映水解完结程度的一个值。即液相TiO2转变成固相TiO2的百分比。水解率的高或低，别离表明钛液中TiO2转变成固相TiO2的转化率的高和低。     沉降率：偏钛酸颗粒在水解后浆液中沉降速度的快慢叫做沉降率。它是反映水解好坏和偏钛酸粒子巨细的一个值。沉降率高，偏钛酸粒子就细；沉降率低，偏钛酸粒子就粗。 [next]    盐处理：偏钛酸在煅烧前参加少数化学品添加剂进行改性处理的进程，称为盐处理，亦称为前处理。     钛的后处理：钛的后处理是对通过损坏的钛粒子进行粒度分级后，将符合要求的粒子进行表面改性处理的进程。     粉化、老化、耐候性：用于室外的漆料，通过日晒雨淋，漆膜逐步被损坏，其表层逐步失去光泽，颜料颗粒离分出来，成为一层可被擦去的疏松粉末，这种现象称为粉化。在粉化的一起，白漆会泛黄，色漆会褪色，这种现象称为漆膜老化。漆膜能耐受这种老化的程度，称为耐候性。     涣散性：涂料的制作，实际上是通过研磨或拌和，将颜料很好地涣散在各种基料的胶粘液体中。颜料在介质中的易涣散程度和在涣散系统中的涣散安稳性，称为涣散性。     硫酸分化钛铁矿的办法：依据参加反响的硫酸浓度和终究反响产品的状况，钛铁矿的酸解办法分为三种，即液相法、两相法、固相法。     固相法酸解：选用80%以上的硫酸，反响剧烈敏捷，在5~30min内完结，反响最高温度达250℃。     熟化的意图：酸解反响后要进行熟化，其意图是让固相物逐步冷却，在这个冷却进程中，让一部分未酸解的矿粉持续与存在的游离酸效果，以利进步酸解率。     钛液的复原：浸取的钛液中既有硫酸亚铁(FeSO4)，又有硫酸高铁Fe2(SO4)3，硫酸亚铁在酸性溶液中是安稳的，只要在pH值大于5时才开端水解；硫酸高铁在pH为2.5的酸性溶液中，即开端水解，生成氢氧化高铁沉积。在偏钛酸洗刷时，当pH到达2.5就会生成氢氧化沉积稠浊在偏钛酸中，待到煅烧时即变成红棕色的三氧化二铁混在产品中，而影响钛的白度。因而，钛液中就不允许有三价铁的存在，有必要把三价铁复原成二价铁。     钛液冷冻结晶的意图：从钛铁矿通过酸解再通过加水浸取所得到的钛液中，含有很多的硫酸亚铁。冷冻结晶的意图主要是使硫酸亚铁成为晶体分出，然后通过过滤，使硫酸亚铁从钛液中别离出来。     钛液的净化：经沉降除掉绝大部分残渣和经冷冻结晶除掉硫酸亚铁晶体后的钛液，尚含有一些沉降不彻底而带来的颗粒细微的微量固相物。这些固相物极细，表面或许带有必定电荷，是一种胶体物质，由于颗粒小，在硫酸亚铁晶体粗滤时，可以穿滤而留在滤液中；别的钛液还存在着除钛以外的可溶性杂质，有害的杂质有必要除掉。将钛液进行过滤，就是除掉固相物，使钛液净化的一种手法。     液浓缩的意图：浓度低的钛液制得的偏钛酸的颗粒较粗，进而制得的钛的颜料功能较差。为使钛液通过水解得到颗粒较细均匀的偏钛酸，进而得到颜料功能优越的钛，就有必要将通过结晶过滤的浓度较低的钛液进行浓缩。 水解先加晶种的效果  由于晶种是决议水解产品粒子形状、巨细和终究产品功能的要害，是诱导热水解正确进行的导游。加晶种有两方面的效果，一是确保制得的粒子巨细恰当和均匀，而且有必定结构的水合二氧化钛；二是能使水解速度加速，使水解效果进行得较彻底，得到较高的水解率和取得优秀颜料功能的钛。     钛液水解的意图：钛液的水解是使二氧化钛组分从液相的钛液转变为固相的偏钛酸，然后与母液中的可溶性杂质别离，以提取纯洁的二氧化钛。     偏钛酸水洗的意图：水洗的意图是运用偏钛酸的水不溶性和杂质离子的水溶性进行液固别离，然后除掉偏钛酸所吸的母液中的很多的铁、硫酸及其他可溶性杂质，使之得到比较纯洁的偏钛酸。     真空过滤洗刷法：运用抽真空构成的压力差，将滤液吸过过滤介质，而将固体吸附在过滤介质表面。水洗时清水不断将溶解的杂质离子带过滤层而除掉。     叶滤机的作业原理：运用一种具有很多毛细孔的物料为介质，在真空的效果下，使溶液从小孔通过，而将固体截留，然后到达固液别离和固体水洗的意图。     漂白的意图：运用三价钛溶液漂白，把氢氧化高铁除掉，煅烧后就不会发生与金红石型钛同晶型结构的Fe2O3，这样钛的白度和消色力就不会下降。     煅烧的意图：在高温下使偏钛酸脱水、脱硫，而且构成具有必定晶型、到达必定质量指标的钛。     损坏钛的意图：经煅烧的钛大都是粒子的聚结物，需通过损坏才能使粒度到达颜料标准的要求，然后取得尽或许高的不透明度及其他颜料功能。     钛包膜的效果：包膜也叫表面处理，就是在钛颗粒表面包上一层特殊的膜，使钛颗粒自身与外面介质(空气或油料)离隔，这样就可以防止钛的光化学活性影响油料的安稳性和防止太阳光中紫外线的直接照耀，然后进步钛的耐候性，使其更适合于室外运用。     无机包膜：在钛浆液中添加无机处理剂，并使其金属离子以氧化物或氢氧化物的方式沉积在钛颗粒的表面，以下降光化学活性，进步耐候性。     有机包膜：在钛浆液中参加有机处理剂，以物理吸赞同化学吸附二种方式吸附在钛颗粒表面，改动钛的表面性质，以改善钛在不同介质中的涣散性。     不透明性：指光对颜料颗粒不能通过的程度。不透明性的巨细，首要取决于颜料的折射率和粒度，当然也与颜料体积浓度及吸油量等次级特性有关。     光泽度：表明某一物质对一投射来的光线的反射才能。反射才能越强，光泽度越大。     色相：就是颜料给予人们的色光感觉。     上色底相：上色底相又称灰漆色彩，它受颜料的均匀粒径及其散射力巨细的影响非常显着。     上色力：上色力是指一种颜料与另一颜料混合后，所给予另一种颜料的上色才能。     钛的类型区别：涂料用钛分为金红石型和锐钛型二种。按世界贯例，金红石型用其英文Rutile的第一个字母R表明，称为R型；锐钛型用其英文Anatase的第一个字母A来表明，称为A型。未经后处理的金红石型和锐钛型别离称为R1和A1型；通过后处理的金红石型和锐钛型别离称为R2、R3和A2型。 我国还把塑料用的锐钛型钛称为AP型；把化学纤维用的锐钛型钛称为AH型。      珐琅用钛质量要求：1.纯度高；②杂质少(若含有Fe2O3或Cr2O3,则产品会发生黄荫)；③颗粒细微而均匀(使熔制时与其他材料易于混合而使在熔制进程中的熔制时易于控制)；④具有很强的折射率和较高的消色力，在瓷釉中作乳浊剂，具有很强的乳浊度和不透明性，使涂搪后涂层薄、润滑和耐酸性强。     电焊条用钛的质量要求：(1)杂质含量少，硫和磷的含量不能超过0.05%，由于硫和磷在焊接时不蒸发而转移到焊缝金属中去，硫能使焊缝发生气泡和热裂缝(热脆性),磷能发生冷裂缝(冷脆性);(2)颗粒小而均匀，45μm筛孔筛余物要少0.5%；(3)视比容在0.8~0.9g/ml之间，如过小则粘性差，在配方中要添加水玻璃用量，致使影响焊接操作的焚烧。

近年世界钢产量随着亚洲特别是中国经济的快速发展而持续增长，现在的生铁主要靠高炉生产，而高炉生产效率的提高主要靠大型化，但伴随着增大的烧结设备和焦炉，也增加了对生态环境的污染。和高炉法类似的还原法生产中,典型如MIDREX法属于气基还原法，由于受天然气资源的限制难以在全球普遍推广，据此，神户制钢和美国Midrex公司共同开发成功煤基还原的FASTMET法、FASTMELT法和ITmk3法则具有以下优点：         (1)有利于节能和降低对生态环境污染;(2)投资和运行成本低;(3)对原料和能源的适应性广。以下对其系统介绍，以供参考选用。煤基还原铁生产法(1)煤基还原铁生产法的地位。从目前世界上的还原铁生产量来看，气基用块矿的MIDREX法和HYI法居首位，以粉矿为原料的CIRCOREO法、FIOR法和FINMET法等次之;而煤基用粉矿为原料的FASTMET法，FASTMELT法和ITmk3法则居第三位，以块矿为原料的SL/RL法和COREX法则居第四位，并已呈现出后来居上的趋势。        (2)其工艺流程如下：将矿粉和煤粉混合后用造球机制成球状团块，经干燥后加入环形炉内加热并还原。团块在炉内铺成1-2层，FASTMET和FASTMELT法为加热到1250-1350℃还原为还原铁后排出炉外;ITmk3法则在加热到1450℃并还原、熔融为粒铁后排除炉外。FASTMET法将高温还原铁冷却后制成低温原铁的DRI成品，或者趁热将高温还原铁压成更大团块的HBI成品，以便对外出口海运途中不至于因氧化而发热，从而有利于扩大直接还原铁的市场。FASTMELT法则将是将从环形炉出炉的高温还原铁趁热装入熔化炉制成铁水。ITmk3法则将在环形炉和渣分离的粒铁与渣一块出炉后，再经过磁选机将粒铁选出为成品。         (3)煤基还原铁生产法的反应过程。首先以FASTMET法为例对团块在环形炉的反应简介如下：含碳团块在炉内加热至700-1400℃，氧化铁被所含碳还原而产生CO在炉内燃烧并成为主要热源，同时并加入15-20%的辅助燃料，采用LNG、LPG、COG和重油均可。主要的还原反应式为：Fe3O4+4C=3Fe+4CO，Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2，Fe2O3+3C=2Fe+3CO，Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2，C+CO2=2CO。由上可以看出，由含碳团块产生的CO可充分燃烧使碳的使用率增高，从而可降低能耗和CO2的发生量。且还原过程仅6-12分钟，还原结束后即冷却至1000-1200℃出炉。由于反映过程非常短，故开炉、停炉及调整产量均较为方便。而FASTMELT法则将出炉的高温还原铁直接加入熔化炉化为铁水，为降低熔化过程的负荷，应按固体还原的最大限度适当延长在环形炉的还原时间，ITmk3法除在环形炉内加热到1450℃外，从时间上务必保证渣铁分离。经试验炉分段取样观察，固块入环形炉3分钟后，固块部分被还原但中心尚未还原，5分钟后一部分开始熔融，6分钟后基本熔融，9分钟后熔融的铁和渣完全分离。

一、颜料用钛的光学功能首要是取决于颗粒特性和表面性质    颜料用钛首要的光学功能是在于它被涣散在介质中和涂在表面上（作涂料）时的不透明性。与不透明性在不同程度上互相相关的重要光学功能是亮度、白度、色相、消色力和遮盖力。钛的不透明性很大程度上取决于它对光的折射率和颗粒特性。颗粒特性包含粒度、粒度散布和颗粒形状。别的，钛在各种介质中的涣散才干也是很重要的要素。因为在大多数状况下，颜料的光学功能能否充沛显现出来，还取决于钛的涣散性怎么，而涣散性往往又和颗粒特性及表面性质亲近相关。    二、钛的颗粒特性对颜料功能的影响    颗粒特性对颜料功能的影响有以下三方面。    1.颗粒粒度对颜料功能的影响    关于必定波长的人射光，当颜料颗粒巨细为半波长时，对光的散射率最高，也就是不透明度最高。可见光的波长为0.4-0.7μm，故理论上颜料颗粒的最佳粒径为0.2-0.35μm。若颗粒度过小，则发作光的衍射，导致不透明度下降。且颜料功能与散射系数联系甚大。当散射系数在粒径为0. 2μm时为最高，这时颜料的消色力和遮盖力最优，白度和光泽都最好。但各种颜料功能之间有时互相对立，如粒径变小时，耐候性就相应下降，因而关于一些耐候性要求高的颜料，粒径应该恰当大一些。    2.粒度散布对颜料功能的影响    颜料功能优秀的钛，其颗粒的粒度散布宽度应尽或许狭隘，即颗粒粒径在0.2-0.3μm之间的要占绝大多数，而0.lμm以下和0.37μm以上者简直不存在。    3.颗粒形状对颜料功能的影响    颜料的颗粒形状对光散射也有影响，一般粒子为圆形时，散射率最高，对油滑规整的颗粒，其颜料功能最优。要尽或许避免角状颗粒，因其不只光学功能差，并且堆积在一一起，空间体积大，相应的吸油量高。    三、钛需求破坏的原因及破坏的办法    经锻烧的钛大都是粒子的聚结物，需进行破坏才干使粒度到达颜料标准的要求，然后取得尽或许高的不透明度及其他颜料功能。    颜料钛对颗粒巨细和粒度散布有严厉的要求，因而挑选适宜的破坏设备和工艺流程是很必要的。破坏钛的办法可分为湿式破坏和干式破坏。湿式破坏如湿法球磨及砂磨，均在介质水中进行；干式破坏有雷蒙磨、锤磨、离心磨（全能磨）、流能磨（气流破坏机）等。破坏可选用单一的研磨设备，也可选用由两种或两种以上研磨设备组合运用，如将锻烧物先经雷蒙磨研磨后，再经气流破坏，也可用同一种设备进行屡次破坏，如二次气流破坏。破坏工艺流程的挑选首要取决于钛种类的需求。出产非颜料型产品，如电焊条、冶金、珐琅、电容器级钛时，不强调单个颗粒的粒度，只需求320目筛余物不超越必定规模即可，锻烧物只经过一次干式破坏，如离心磨或雷蒙磨，即可符合要求，有些锐钛型颜料钛也只经过一次干式破坏。    四、离心式破坏机磨粉的原理、影响磨粉作用的要素及取得抱负细度的办法    离心式破坏机的磨粉是借助于物料在破坏机内高速旋转时的离心力的碰击作用，是将固体物料内部的凝聚力战胜而割裂的操作。大块物料割裂成小块物料的操作称为破碎，小块物料变成细粉的操作称为破坏。    在离心式破坏机破坏锻烧物的进程中，物料在机内的碰击办法有三种：一是锻烧品颗粒与机壳的碰击；二是锻烧品颗粒与刀具的碰击；三是锻烧品颗粒之间的碰击，曾经两种碰击办法为主。磨粉的细度就取决于这些碰击的程度。碰击的时机越多，钛的细度越细，离心式破坏机内物料碰击时机的多少是由物料在机内逗留的时刻和物料取得的离心力两个要素决议的。刀具与机壳的距离小，进风量小，物料逗留时刻长，破坏机主机电机的功率大，物料取得的离心力就大。出产中只需操控较小的距离，适宜的进风量和加料量，就能取得较抱负的细度。[next]    五、雷蒙磨破坏的工艺流程    雷蒙磨又称环辊磨，钛工业都用摆轮式环辊磨。雷蒙磨可用来破坏非颜料型钛产品，也可用在颜料钛的一次性破坏和初级破坏上。雷蒙磨破坏钛工艺流程如图1所示。锻烧物从贮料斗接加人雷蒙磨的机体内，此机有竖轴，在轴顶穿插的十字横梁上有自在下悬且附有悬辊的2-6个摆，悬辊除自转外，还随摆一同绕竖轴旋转。竖轴翻滚时，离心力使悬辊紧贴于停止的环形衬垫上。物料在悬辊与衬垫之间经过。大块及未被破坏的物料坠于机底，并被轮子从头将其投掷于翻滚很快的悬辊前的衬环面上，已被破坏的物料为空气流携出，在上部离析器中别离出粗颗粒回来研磨区从头研磨，磨细的钛随气流进人旋风别离器内，别离出的钛自下部星形下料器卸出，制品细度可由调理吹人空气量的巨细来操控，空气经过鼓风机从头回来雷蒙机底部构成闭路循环。如一级旋风别离器达不到要求，则可设备两级旋风别离器，或与布袋收尘器串联。    六、雷蒙磨粉机与离心式破坏机比较所具有的长处    雷蒙磨粉机与离心式破坏机比较具有以下五方面的长处。    ①雷蒙磨粉机不只能够磨钛，也能够磨钛铁矿。    ②因为雷蒙磨内部附有离析器，能够调理细度，因而磨粉的细度好，产品粒度均匀，粗粒子少。    ③因为雷蒙机是经过摆轮离心力对物料的揉捏和研磨而到达破坏意图的，因而其破坏的钛粒子外形比较油滑，粒子较健壮，钛制品的吸油量显着下降，白度和消色力也有所进步。但假如破坏前的钛过于松软，则经破坏后的钛黏性大，简略堵塞管道，简略发作结块。处理的办法是进步风压。    ④产值大、用电省。一台五辊雷蒙磨每小时产值约1吨，而一台Φ600mm型的离心式磨机破坏颜料型钛每小时产值只要160-300kg。破坏非颜料型钛的产值可达1. 5-2.0吨。    ⑤因为离心式破坏机的机体大都用铸铁制成，破坏钛时，机体磨损较严峻，铁的污染有时可使钛中铁的含量增加0.02％左右，严峻影响到钛的色泽和光泽，有的单位选用在内壁堆积碳化钨焊条的办法削减磨损，取得了必定的作用，但污染仍很大，而雷蒙磨的材料磨损的污染就少得多。    七、钛工业常用的气流破坏机、选用的破坏介质及扁平式气流破坏机的作业原理    气流破坏机又称流能磨，是一种功能优胜的超微破坏设备。气流破坏机内的物料在高速气流（等于或超越声速）的作用下，互相发作剧烈磕碰和研磨而被破坏。钛工业常用的气流破坏机有扁平式和环办法两种，选用的破坏介质（气体）为过热蒸汽或高压空气或惰性气体。[next]    扁平式气流破坏机是由上下盖、进料管、喷嘴圈及喷嘴、卸料管、排气管组成。其作业原理为：气流破坏机作业时，高压工质，常用的是高压蒸汽，经过喷嘴进人破坏室，构成高达每秒几百米乃至每秒上千米的超声速喷气流，物料经过文氏管吸人破坏室，喷气流夹藏着物料粒子在破坏室内以极高的速度旋转着，在这样强壮的旋风流中，遍地的流体动力学特性均不相同，即在半径方向上存在有梯度，在接近破坏室外圆周处，除了有微弱的气流之外，尚有许多小漩涡流，使物料呈高度湍动状况，物料在这里以巨大的动量互相磕碰（占破坏量的80%左右），又与圆周壁相冲突（占20％左右），完结破坏进程，这一带称为破坏区（见图2）。    在破坏区与中心搜集区之间，工质以适当高的流速构成主旋风流。被破坏了的物料在这里以层流的流型随主旋风流而运动，然后在向心力的作用下，发作分级作用，这一带称为分级区。破坏区与分级区的分界处称为分级圆。喷嘴的轴线也就是喷气流的轴线与此圆相切。被别离出来的合格粒子，以阿基米德螺线的轨迹，战胜离心力，跑人搜集区而被搜集下来。    八、气流破坏的工艺流程    图3为气流破坏钛工艺流程。由锅炉房发作的高压蒸汽（一般为0.637-1.176MPa表压），经过过热炉加热到必定温度(250-350℃），经过流量计进人气流破坏机的破坏室，少数蒸汽导人文丘里加料器，将料斗中物料吸人破坏室。破坏后的产品部分从主体下料筒中捕集下来，并经星形下料器卸出，部分随气流进人旋风别离器及布袋收尘器，搜集的钛从卸料筒及布袋中卸出。如经过布袋的气流中仍残留有细料钛，可再设备一水喷淋塔收回之后，废气放空。 [next]     九、气流破坏工艺条件的挑选    1.加料量    气流破坏机的加料量与工质、所破坏的物料、要求的细度等要素有亲近的联系。不同规格的气流破坏机关于某一断定的物料，都有一个最佳的加料量，此刻既可使物料粒子的冲击速度最大，又可使物料在工质中的浓度适中，然后使破坏作用处于最佳状况。Φ280mm的扁平式气流破坏机，工质用压力0.784MPa以上的过热蒸汽，破坏锐钛型钛的加料量每小时约65-80kg。跟着气流破坏机直径的增大产值增加很快。直径增大40％，产值就增加200％。一般来说，下降加料量会使粒子的破坏进程大大加快，在破坏室的逗留时刻加长，磕碰时机增多，然后进步粒子的细度。为使破坏产品质量安稳，特别要注意加料的均匀性，一般以为加料量改变起伏应不大于±2％。    2.进料粒度    进料粒子不能太大，关于坚固的物料，最大进料粒度为4-14目，最小为20-100目；软、脆的物料，最大为2-5目，最小为10-100目。    3.工质、压力和温度    可用作气流破坏机工质的有过热蒸汽、压缩空气、惰性气体。一般来说，破坏矿石型物料时，大多用过热蒸汽；破坏药物型物料时，大多用压缩空气；惰性气体一般只用在物料有必要避免氧化等特殊场合中。    一般运用过热蒸汽较压缩空气好，因为蒸汽易得并且廉价，其本钱约为压缩空气的1/2以下。蒸汽压力能够很高，其供给的动能比空气高得多，并且不存在空气压缩机润滑油的污染问题，用过热蒸汽破坏钛时，不易发作黏结现象，钛的内聚现象小，长时刻运送和储存不发作结块现象。因而凡能用蒸汽破坏的物料，一般不必压缩空气。在钛工业中，Φ200mm以上的气流破坏机都用过热蒸汽作工质，Φ200mm以下的气流破坏机，因为不易处理蒸汽冷凝问题，而选用高压空气。    工质的压力是发作喷气流速度的首要参数，也是影响破坏作用的最重要的参数之一。关于缩短型喷嘴，压力增大到临界值后，气流速度不再增加，但气流密度能够增加，因而气流的动能便增加，然后强化破坏进程，一般都以为工质的压力越高越好，但工业上受设备的约束，大都选用压力为0.98MPa的过热蒸汽。    4.汽固比    汽固比是影响破坏作用的重要参数，因为气流破坏机类型、规格、工质条件及物料的不同，汽固比改变很大，文献中报导的汽固比能够在(0.5-1.0)：1之间改变。这和原始物料粒度的联系很大，如经过雷蒙磨破坏的粗碎、包膜后气粉时，其汽固比一般为(l.2-2.5)：1。破坏未处理过的锐钛型钛最好的汽固比为(0.8-1.2)：l。一般来说，选用高汽固比，能使钛的颜料功能充沛发挥出来，对进步消色力和下降吸油量有利，但会危害颜料的涣散性；假如汽固比太低，涣散功能好了，颜料功能要下降。无论是粒度散布仍是颜料功能，均以气流破坏→表面包膜处理→气流破坏的流程为最佳，其间第一次破坏选用高汽固比的更为抱负。    5.破坏后物料的别离和捕集    经过破坏的物料的一级收尘大都选用旋风别离器。两级收尘有湿法和干法两种，湿法能够使用蒸汽冷凝的办法收回被夹藏的制品，也能够选用别的的喷淋设备。湿法收尘的作用尽管杰出，但搜集的浆料有必要再进行枯燥处理，因而，流程长、占地大、设备多，现在较少选用。干法收尘一般可选用两级旋风收尘后再用脉冲反吹式布袋收尘。干法收尘时有必要使收尘体系的温度高于蒸汽露点14-22℃，避免发作黏结和堵塞。    6.气流破坏机中的化学反应    许多物料在气流破坏的一起，加人一种物料进行包膜处理。例如，美国公司曾提出在二氧化钛中增加微量铝。铝先溶于，再和二氧化钛混合后进入气流破坏机，在过热蒸汽的高温下，铝发作水解，沉积出氢氧化铝包覆在二氧化钛的表面。    气流破坏机进行的另一种处理是增加破坏助剂。因为气流破坏机中物料处于高度湍动状况，因而即便增加极少数助剂，亦能高度均匀地混合在制品之中，国外为进步二氧化钛的涣散性，遍及使用在气流破坏机中物料吸附某些有机化合物的办法进行有机包膜。[next]    十、气流破坏与机械破坏比较所具有的长处    气流破坏与机械破坏比较具有以下六大长处。    ①气流破坏后物料的粒度和粒度散布较机械破坏优胜得多。当需求将物料破坏到亚微米级细度，粒度散布又要求较窄时，气流破坏是最重要和最有用的手法之一。颜料钛的抱负粒度要求在0.2μm左右，粒度散布宽度要求很窄，一般机械破坏无法做到这一点，只要经过气流破坏才干到达这一要求。图4为气流破坏与机械破坏后物料粒度散布曲线，两条曲线的均匀粒径持平，但粒度散布相差很悬殊。气流破坏粒度散布宽度很窄，即破坏后颗粒巨细均匀而规整。其颜料功能优秀，这是一般机械破坏难以到达的。    ②一般机械破坏周期长、功率低，有时虽经屡次长时刻的破坏，仍不能到达所要求的细度。    ③机械破坏在长时刻的磨细进程中，发作许多的热量，对热敏性物料不适宜。    ④气流破坏的产品粒度散布很少随时刻改变，产品的质量比较安稳。而一般机械破坏不只粒度散布宽，并且每天会发作改变，形成产品质量动摇。    ⑤气流破坏机械磨损小，对被破坏物料不易形成污染。    ⑥气流破坏在物料破坏时髦能进行一些简略的化学反应，这对钛工业是极有价值的，人们曾使用这一特性，在气流破坏的一起进行表面处理。    十一、钛破坏工艺流程的挑选    合理挑选破坏工艺流程是一个很杂乱的问题，它有必要依据产种类类、质量要求及技能经济指标归纳考虑。尽管气流破坏是最有用的破坏，但其操作本钱高，耗用动力较多，而机械破坏的操作本钱较低。因而在初级破坏上仍遍及选用离心式破坏和雷蒙破坏等机械破坏。在破坏锐钛型钛时，选用雷蒙磨～水选～包膜～枯燥一雷蒙磨（或气流破坏）的工艺流程，产品的质量仍是比较好的；破坏金红石型钛时，因为硬度较高，选用雷蒙磨～水选一包膜～枯燥～气流破坏的工艺流程比较多。当然也有供应商是将煅烧物直接进行气流破坏的。    十二、各种钛种类对细度的要求    因为各种钛的用处不同，其对磨粉的细度要求也各不相同（见表）。不同种类的钛对细度的要求种类颜料级颜料级电焊条级珐琅级电容器级冶金级（金红石型）（锐钛型）一二优一二一二一二级级等级级级级级级品品品品品品品品品筛余物（45μm筛孔）/%≤0.10.10.050.10.30.50.50.10.30.3经过160目筛子筛余量不大于0.5%[next]     十三、锐钛型颜料钛的吸湿状况及避免吸湿的办法    锐钛型颜料钛的吸湿性很大，从图5可知，暴露在空气中2h即吸水0.5％，而钛对含水量的要求也仅仅0.5％，这样，从冷却的钛到破坏好、包装好超越2h的话，就很或许形成水分吸湿超支。为此破坏人员有必要敏捷破坏并敏捷包装。包装好今后，仍要防潮、防压。    若是出产非颜料级钛，则破坏后即为制品；若是出产不包膜的BA-0101锐钛型颜料钛或出产不包膜的金红石型颜料钛（如柳州厂），则其破坏后亦成为制品；若是出产包膜的BA-0102锐钛型颜料钛（如上海焦化厂）或出产包膜的BA-0103金红石型颜料钛，则破坏后尚需求进行表面处理。

3.防止四价钛的过量复原    钛的出产进程中，为了按捺钛液的二价铁氧化成三价铁，必须用铁屑或铁粉将悉数三价铁复原为二价铁，而且还要将少数四价钛复原为三价钛。其复原反响式如下：    一般常压水解的钛液要求含有三价钛1-3g/L,加压水解钛液含有三价钛为2-5g/L.超越这个量就归于复原过量。依据核算，每复原过量2g/L,则1吨钛就要多耗费硫酸16. 4kg,多糟蹋钛13. 4kg.原因是这些多耗费的硫酸是无效酸，这些复原过量的三价钛在水解时不能水解为偏钛酸沉积，而随废酸排放掉了。不过有些供应商在水解前用三价钛很低的钛液来分配，使之得以拯救。    4.防止氧化过量    在酸解时将熟化好的热料冷却，需求鼓人空气将其吹冷；在浸取时为了加快固相物的溶解，需求鼓人空气进行拌和；在加铁屑或铁粉复原时，相同需求鼓人空气进行拌和，直到放料前才中止拌和。鼓入空气的进程，也是空气中的氧气氧化钛液中的二价铁成三价铁或将三价钛氧化成四价钛的进程。这个氧化进程也需求耗费一定量的硫酸。其氧化反响式如下：    依据这个氧化反响的核算，每鼓人空气1L,就要耗费硫酸1. 84g,这种酸归于无效酸。一起被氧化成的三价铁终究又要用铁屑或铁粉将其复原为二价铁，这个铁屑复原也需求耗酸。由此可见，出产进程中过多地鼓人空气是有害的。酸解每锅需加人等量的硫酸和等量的钛铁矿，而每锅终究的有用酸不同，乃至有些距离很大。这首要是因为每锅鼓人的空气量不相同，其所耗费硫酸的量不相同所造成的。

十三、浓硫酸和废硫酸参加量的核算    酸解时浓硫酸和废硫酸的加人量能够选用下列核算公式进行核算：式中  x—浓硫酸加量，kg;      y—废硫酸加量，L；      f—酸矿比；      C1—浓硫酸浓度，％；      C2—废硫酸浓度，％；      p—废硫酸密度，kg/L；      C3—反响时硫酸浓度，％；      G—矿粉投料量。    【例】试核算，投矿粉3100kg,酸矿比为1.55：1，浓硫酸浓度为95％，废硫酸浓度为21％，废硫酸密度为1. lkg/L,反响时硫酸浓度为87. 5％，求应加浓硫酸和废硫酸各多少？    解：设应加浓硫酸为xkg，应加废硫酸为yL    十四、影响浸取的要素    1.固相物的多孔性    若固相物为多孔物，则遇水易渗人微孔内部，触摸面大，极易溶解；若固相物结实少孔，则难以浸取。    2.固相物的温度    固相物温度高有利于浸取。可是>80℃，易使钛液安稳性变差，乃至发作前期水解。    3.浸取的浓度    浸取钛液的浓度越高，则浸取越慢，但浓度不能过低，过低会发作前期水解，会添加浓缩的工作量，乃至对水解产品偏钛酸的结构发作不良影响。[next]    4.是否发作前期水解    固相物如发作不同程度的前期水解，浸取时就有许多僵块，溶化不掉，影响浸取速度。    5.加浸取水的速度    加浸取水的速度要与固相物的溶解速度相适应。一般来说，设备大加水速度要快，设备小加水速度可慢些。    十五、固相物的浸取操作    依据影响钛液安稳性的酸、水、热的联系，在铁铁矿与硫酸进行酸解今后，对固相物浸取时，一开端溶液浓度低、酸度小、温度高，易发作前期水解，即易由其热敏性而发作胶体物。或一开端加水多，刚加到固相物表面的那部分含钛少，部分到达稀释度而发作前期水解。为了避免发作这种缺点，应先加人大流量的收回废酸和有必定酸度的洗残渣、洗硫酸亚铁晶体的淡钛液，使其添加酸度，一同加人大流量的水。并加大冲气、加速浸取，要是加浸取水的速度太慢、量太少，则浸取初期的温度太高，浸得的钛液安稳性会下降，亦简单发作前期水解。因而要严格操控浸取时的温度、酸度和浓度，尽量避免钛液发作前期水解，避免影响钛液沉降、净化和后期水解。水洗，进而构成钛产值和质量的下降。    十六、钛液的复原    铁在钛铁矿中以二价和三价两种不同状况存在，因而在浸取的钛液中既有硫酸亚铁(FeS04），又有硫酸高铁「Fe2(S04 )3〕。这两种铁盐在必定条件下，会发作水解而生成沉积，其水解反响式如下：    上述两个反响只要在到达必定的pH值时才会发作。硫酸亚铁在酸性溶液中是安稳的，只要在pH值大于6.5时才开端水解，因而在钛液水解过程中，因为钛液酸度大，它始终保持溶解状况，待到偏钛酸洗刷时才得以除掉。而硫酸高铁在溶液中的危害性比较大，因为它在pH值为1.5的酸性溶液中即开端水解，生成氢氧化高铁沉积。在偏钛酸洗刷时，当pH值到达1. 5就会水解生成氢氧化高铁沉积稠浊在偏钛酸中，待到媛烧时即变成红棕色的三氧化二铁混在钛中，而影响产品的白度。为了避免这种现象的发作，在钛液中就不允许有三价铁的存在，因而有必要把三价铁复原成二价铁。    铁屑或铁粉是一种廉价的复原剂，加人铁屑或铁粉的意图主要是将钛液中的三价铁复原成二价铁。其复原反响的反响式如下：[next]    终究复原到什么程度才算将三价铁复原结束呢？钛液中高价态的有三价铁和四价钛，因为三价铁的被复原势大于四价钛的被复原势，有必要将三价铁悉数复原结束，才轮到四价钛的被复原，也便是说，当钛液中呈现三价钛，阐明钛液中现已没有三价铁了，三价铁现已悉数复原成二价铁了。其四价钛复原为三价钛的反响式如下：    加铁屑的另一个意图是能够将一部分重金属离子复原为金属随残渣而被除掉。    因为在生产过程中钛液常常遇到与空气触摸或以压缩空气拌和等氧化条件，要是没有三价钛存在，则二价铁很快被氧化为三价铁。可是，因为三价钛的被氧化势大于二价铁的被氧化势，有氧化条件的话，其必定先将三价铁悉数氧化完，才轮到二价铁的被氧化。因而在钛液中保持有必定量的三价钛，能够确保二价铁不被氧化，使钛液始终保持没有三价铁的存在。不过，过多的三价钛存在是晦气的，因为在水解时，三价钛不会发作热水解生成偏钛酸沉积，冷水解也要在pH值>3才干水解，故其留在母液的废酸里，若废酸不加以收回运用，则会构成钛的丢失。    十七、酸解、浸取和复原需求操控的目标    ①硫酸浓度＞92.5％。    ②钛铁矿的质量要求。    ③蒸汽压力≥0. 5MPa。    ④空气压力≥0. 3MPa。    ⑤酸矿比为（1.50一1.60）：1（加压水解法），或（1.45～1.55）：1（常压水解法）。    ⑥反响时硫酸浓度85％-90％。    ⑦预热引发温度80-120℃。    ⑧老练时刻1-6h。    ⑨助冷时刻10 - 30min o    ⑩浸取温度 。这90kg硫酸是与非钛杂质起反响而耗费的，是白白浪费了的，归于无效酸。因为总有用酸基本上是操控在必定规模的，无效酸多了，相对来说有用酸就少了。为了使钛液确保含有必定量的有用酸，就有必要多用酸·要对错钛杂质少了，一就能够少用酸，然后能够节省硫酸，而且能够削减生产上除杂质的困难程度。为此，有些供应商将买回的矿砂在破坏之前进行一次磁选。    2.选用含Fe203少的矿和铁屑    在钛铁矿含总铁大体相同的前提下，其间含Fe203越多，其耗费硫酸就越多；在运用铁屑或铁粉时，铁锈（含Fe203）越多，其耗费酸也越多。其反响式如下：    从上述反响式可知，1 mol Fe2O3（相当于2mo1 Fe)，需求耗费3mo1硫酸，而1 mol FeO或lmol Fe,只需求耗费l mol的硫酸，阐明钛铁矿或铁屑中Fe2O3含量高，耗费的硫酸就多。别的，Fe2O3与硫酸效果生成的是三价的硫酸铁，终究要用铁屑或铁粉悉数复原成二价的硫酸亚铁，复原越多，耗用的硫酸和铁屑都多。因而，为了节省硫酸和铁粉，生产上就应该选用含Fe2O3较少的钛铁矿和铁屑。

九、钛液的安稳性及其对出产的影响    安稳性又称安稳度，就是在钛出产中，铁液在条件改变的情况下，有发作前期水解而分出白色胶体粒子的倾向，这种倾向的强弱程度称为钛液的安稳度。表明这种倾向强弱的特性称为钛液的安稳性。钛液的安稳性是以每毫升钛液，用25℃的蒸馏水稀释到刚呈现白色污浊时，所需求蒸馏水的毫升数来表明：    安稳性是衡量钛液质量好坏的重要目标。一般颜料级加压水解钛液的安稳性操控在K≥350;常压水解钛液能够放宽到K≥300。要是呈现安稳性差的钛液，则会对钛出产带来下列不良影响：    ①钛液简单呈现前期水解而生成胶体微粒悬浮于钛液中，形成沉降和压滤的困难，以至于影响产值的进步；    ②钛液发作的含钛胶体微粒，终究要跟残渣一同沉降而被除掉，使钛的回收率下降；    ③钛液归于非颜料级钛液，只能出产出等级低的珐琅钛，这种钛报价较低；    ④钛液后期水解所生成的偏钛酸，有一部分粒子较小，简单形成水洗穿滤丢失，直至锻烧时从烟囱飘散不少，使回收率下降；    ⑤这种钛液自身就现已发作前期水解而生成有胶体微粒，这种胶体微粒极易穿过滤层而存在于钛液中，到后期水解时，成为不良的结晶中心，使水解得到的偏钛酸粒子巨细不均匀，简单吸附较多杂质，不只使水洗时刻延伸而影响产值，还使产品带色影响白度。一起不规则的小颗粒多，还会形成锻烧时易烧结，而使产品的白度、消色力和涣散功用下降，影响到产品的质量。    十、钛液的前期水解及影响钛液安稳性的要素    一般来说，从酸解后到未进行后期正式水解之前，钛液中不该含有偏钛酸和正钛酸这两种胶体粒子，可是有时在钛液的浸取、复原、运送和寄存过程中，由于操作不妥或条件改变，而在钛液中呈现上述两种白色胶体物质，这种现象称为钛液的前期水解。    要想了解影响钛液安稳性的要素，还得从钛铁矿的酸解和钛液的水解中去找原因。    1.由酸解的反响式(1)、反响式(2)比较可知，在相同的钛铁矿下，反响式(1)用酸多，得到的是安稳的硫酸钛，而反响式(2)用酸少，得到的是不安稳的硫酸氧钛，阐明酸解时用酸多对进步铁液的安稳性有优点。[next]    钛液水解的首要反响式如下：    从反响式(7)、反响式(8)、反响式(9)可知，三个水解反响都生成新硫酸，阐明钛液中酸多会使水解反响可逆，能够按捺前期水解的发作。所以酸解时用酸较多或浸取时加废酸较多，使钛液中含酸浓度增大，对进步钛液的安稳性有优点。    从实验可知，取浓钛液1mL,测得其安稳性为400；若取相同的浓钛液1mL，再加人浓硫酸1滴，成果测得其安稳性为450，阐明多加酸其安稳性会进步。    2.从水解的反响式(7)、反响式(8)、反响式(9)可知，水是反响物，按化学反响规则，添加反响物会使反响向右进行，添加了水，就添加了反响物，就有利于水解的进行，而使钛液不安稳，阐明水多没有优点。    由反响式(8)、反响式(9)比较可知，在平等的硫酸氧钛的情况下，反响式(9)加水多，反响式(9)在冷的条件下也能发作水解反响。由此可见，在相同的条件下，钛液越稀（水越多）其安稳性就越差。    3.从反响式(7)、反响式(8)、反响式(9)三个水解反响式可知，钛液的水解是吸热反响，因而加热会使反响向右进行，会促进钛液发作前期水解而使钛液不安稳。从实验可知，同是1mL钛液，在12℃，K=500；在25℃，K＝400；在65℃，K＝200；在100℃，K=0。由此可见，温度上升，钛液的安稳性下降，加热对钛液的安稳性晦气。    综上所述，影响钛液安稳性差的首要原因是酸少、水多、加热。那么要进步钛液的安稳性，就有必要针对钛液的酸度、浓度、温度这三个首要要素进行分析研究并加以操控。    1．酸度    酸解用酸多既可进步钛液的安稳性，又可使酸解反响较彻底而进步酸解率，可是用酸过多，既会添加硫酸的耗费，增大钛的出产成本，又会增大后工序钛液后期水解的困难，由于从水解反响式可知，酸多会使水解反响可逆，偏钛酸粒子难以长大，水解率下降，水洗时由于偏钛酸粒子细而呈现穿滤丢失形成丢失。因而要权衡利弊，优化出一个既使钛液安稳，不至于呈现前期水解，又要有利于后期水解的最佳用酸量。    依据酸解反响式核算，要想得到安稳性高的硫酸钛，则要按反响式(1)反响，这样其酸矿比是1. 932：1,也就是说，1吨钛铁矿要用1. 932吨的硫酸；要想得到安稳性差的硫酸氧钛，则要按反响式(2)反响，这样其酸矿比是1.29：1，也就是说，1吨钛铁矿要用1. 29吨的硫酸。除此之外，其他化合物特别是铁的氧化物也要耗费必定量的酸。一般来说，酸矿比越大，用酸越多，钛液就越安稳；酸矿比越小，用酸越少，钛液就越不安稳。从理论分析和实践运用证明，加压水解流程选用酸矿比在(1.50-1.60)：1为最佳比值；常压水解流程选用的酸矿比在(1.45-1.55)：1为最佳比值。终究选用多少才适合，还要视钛铁矿的质量、工艺要求的酸度和浸取时是否加废酸及废酸加人量而定。[next]      2.浓度    ①酸的浓度  运用硫酸的浓度和操控反响时硫酸的浓度，对铁液的安稳性影响较大。运用时硫酸其浓度大于96％时，酸解反响所得到的固相物结实，多孔性差，浸出时很难溶解，所得钛液的安稳性会下降，当然酸解率也低；若运用的硫酸浓度小于92％，则酸解后的固相物不易固化，乃至呈糊状，反响不彻底，浸出所得的铁液安稳性也差，还会形成沉降等净化的困难，酸解率也不高。一般运用硫酸的浓度在92％-96％之间为宜。现在许多供应商都探索并把握了浓酸反响的规则而直接选用98％的硫酸进行酸解。    反响时硫酸的浓度大于90%，则反响温度高，使反响初期的生成物在反响完毕时已发作前期水解而使钛液不安稳；反响时硫酸的浓度小于85％，浸取所得铁液的安稳性也差，一般操控反响时硫酸的浓度在85％-90％之间。实践证明，运用越浓的硫酸，反响时稀释的浓度要偏低限；运用较稀的硫酸，反响时稀释的浓度要偏高限。不过运用稀酸时，由于酸解加水较少，水与硫酸效果发作的热量少，常常需求用加蒸汽的办法来进步引发热，才干取得较好的酸解效果。    ②钛液的浓度  较少、钛液的Ti02浓度较高，溶液不简单分出胶体颗粒，安稳性较好；水太多，浸取的浓度太低，则钛液不安稳，简单发作前期水解，一起对后期水解产品偏钛酸的颗粒巨细和结构也会发作不良影响，还会添加浓缩的工作量。为此在加水浸取时，有必要严格操控，相对密度一般操控在1. 5-1. 55之间，即总Ti02含量要≥120g/Lo为了削减水分，在将钛液结晶时，除掉大部分硫酸亚铁的一起，也带走了许多的结晶水，使钛液的总Ti02浓度得到进步，有利于钛液安稳性的进步。为了削减水分，还有必要将钛液进行浓缩，使其持续除掉一部分水，使总Ti02含量到达(200±5) g/L（加压水解）或215-230g/L（常压水解），以利钛液浓度增大、安稳性进步和后期水解时制出具有优胜颜料功用的钛。    依据酸度小、浓度低（水多）会引起钛液安稳性差，易呈现前期水解现象，因而洗残渣、洗硫酸亚铁晶体、洗设备的水，尽量不用许多的自来水，而用少数的废酸水。    3.温度  温度上升，钛液的黏度下降，这对杂质颗粒的沉降有利，可是对钛液的安稳性却晦气。由于温度过高，钛液的安稳性下降，会呈现前期水解。钛液要采纳负压蒸腾浓缩的原因，一就是由于常压蒸腾温度高，钛液安稳性下降，很快就会呈现前期水解。而钛液水解的临界温度为80℃，选用真空浓缩，沸点能够下降到80℃以下，这样既确保了水分的许多蒸腾，又确保了不会呈现前期水解。由此可见，温度上升，钛液的安稳性下降，温度下降对钛液的安稳性有利。一般浸取时操控温度要小于75℃，净化时操控温度在（60士5）℃。[next]    若钛铁矿中三价铁含量高，其酸解浸取所得的钛液其安稳性会差一些。原因之一是三价铁含量高，其酸解反响放出的热量多，温度高，反响剧烈，有时乃至呈现冒锅现象，极简单呈现前期水解而使钛液不安稳；原因之二是三价铁含量高，酸解反响自身就需求多耗费硫酸，何况制出的钛液需求许多铁屑（或铁粉）来将三价铁复原成二价铁，而多耗费铁屑复原，也需求多耗费硫酸，这些耗费的硫酸归于无效酸。在定量的酸中，无效酸多了，相对来说有用酸就少了，即游离酸少了，这样钛液的安稳性就会下降。    影响钛液安稳性的三个要素效果次序为：温度＞酸度＞浓度。在较低的温度和较弱的酸度下，浓度高，含水少，钛液较安稳；浓度低，含水多，钛液安稳性差。可是在温度高、酸度大的情况下，钛液浓度的凹凸影响钛液的安稳性居次要位置。在80℃以下，钛液的安稳性随酸度的增大而进步。可是在80℃以上乃至更高的温度下，酸度偏大的钛液也不安稳，也能进行热水解而生成偏钛酸，只不过酸度大，水解将遭到必定程度的按捺，乃至难以水解，水解得到的偏钛酸粒子偏小，水解率也偏低。当然酸度很大的话，那就不是按捺水解的问题了，而是反响可逆，生成的偏钛酸被溶解的问题了。    十一、酸解锅的结构及酸解操作    酸解锅的结构是：外壳为钢板，锅内先搪一层铅，然后用耐酸胶泥砌上两层耐酸砖；烟囱用钢衬两层耐酸砖，或用厚的硬聚氯乙烯塑料板制成，要大一些，使反响发作的许多水蒸气、S02、S03等气体能及时排出；锥底的散布板用铅或耐酸陶瓷制成，开孔的视点要确保紧缩空气能均匀地吹到反响锅的四周而不留死角，好让固相物溶解彻底，大型酸解锅的散布板常规划成泡罩形，有利于紧缩空气散布均匀和防止杂物阻塞孔眼；放料阀既要耐温、耐腐蚀，又要能满意放料、通紧缩空气、通蒸汽的功用；国内一般运用的容积为12-50m3，国外一般为90m3，引入国外的3套设备的容积都为130m3，酸解每锅投矿为27-30吨。酸解锅的高度（含锥底部分）是直径（圆柱部分）的两倍。锥底夹角a为60°。酸解锅的结构如下图所示。    酸解的操作：在我国引入的技能中，酸解前遍及选用质料硫酸预稀释和矿酸预混合。酸解是在酸解锅中进行的。在锥底通人紧缩空气激烈地拌和下，先按配方投人硫酸，然后投人矿粉，使矿粉与硫酸充沛混合，再加定量的稀释用的废酸水，持续拌和，由于废酸中的水与硫酸发作水化效果而生成许多的热，使锅内物料的温度上升很快。再用蒸汽直接加热（若水化热已满足引发主反响，就不用外加热）。当锅内反响物温度升高到80-120℃时，当即中止加热，一般加完稀释废酸水后10-20min，即发作剧烈反响。由于反响是放热反响，反响物的温度会急剧上升，在数分钟内到达最高温度（约250℃）。在这一阶段内，反响十分剧烈，酸解锅会呈现能够察觉到的震动感，一起排出许多的SO2、SO3和水汽，反响通过黏稠阶段而逐步凝结成多孔的蜂窝状固相物。主反响完毕后，中止鼓人紧缩空气，让其熟化一段时刻，使其持续反响而反响得更彻底，有利于进步酸解率。熟化时刻往后，即通人紧缩空气进行助冷，当冷却到90-120℃，即加废酸、淡钛液和自来水进行浸取。然后加铁屑（或铁粉）进行复原，即得到钛液。有时加铁屑复原时，反响剧烈，有气泡冒锅，可撒人少数洗衣粉消泡。[next]    国内钛厂的浸取，大都是从锅顶一次性加人，这样浸取液自上而下地渗人固相物，遭到从底部上升的用来拌和的紧缩空气流阻遏，渗人的速度较慢，坐落固相物上部的浸取液的酸度不能很快进步，加水量又大，溶液浓度稀，酸度小，就会或多或少地发作前期水解，导致沉降效果的恶化。    国外有选用将少数废酸加人洗渣水和洗硫酸亚铁晶体的淡钛液中，然后将其从酸解锅的底部加人，这样，简单将固相物空地中的空气排出，并且酸水在上升的过程中，酸度逐步进步，当酸水充溢固相物时，开端用紧缩空气拌和，这时固相物上部的温度可达80℃，但不会发作前期水解现象。原因是温度高的浸取液，酸度也高，随着水的持续加人，温度很快降到70℃以下。    十二、酸解率和进步酸解率的办法    溶液中可溶钛总量（以Ti02计）占所投铁铁矿中所含钛总量（以Ti02计）的百分比，称为酸解率：    能够从下列八方面进步酸解率。    1.恰当延伸熟化时刻    酸解反响后要进行熟化，其意图是让固相物逐步冷却，在这个冷却过程中，让一部分未酸解的矿粉持续与存在的游离酸效果，以利进步酸解率。熟化时刻长，酸解率得到进步，但固相物温度低，浸取速度慢；熟化时刻短，固相物温度高，浸取时刻短，但酸解率抵。一般依据酸解锅容积的巨细、投矿量多少、室温凹凸而操控在1-6h,投矿量大，熟化时刻要长，投矿少，熟化时刻要短。笔者做过这样的实验，在12m3的酸解锅中，熟化时刻由3h缩短到1h,其酸解率并未见下降。对此笔者以为，在酸解剧烈反响阶段，硫酸浓度大、反响温度高，能起反响的矿都应该起反响了。而反响后，特别是再经熟化1h后，酸度和温度都大为下降。这样，寄望于延伸熟化时刻来进步酸解率是有困难的。延伸了熟化时刻，只能延伸酸解周期，影响到产值的进步。    2.恰当进步反响硫酸的浓度    硫酸是一种生动的强酸，能够任何份额溶于水，一起放出许多热，硫酸浓度对酸解反响影响较大，在酸矿比必守时，恰当进步反响硫酸浓度，有利于加速酸解速度和进步酸解率。大于96％的硫酸比92. 5％的硫酸反响急剧，这不只由于将其稀释至工艺要求时放出的热量多，并且由于浓度增大时，H+离子和S02-4离子渗人钛铁矿物表面裂缝中的概率增大，使H+-SO2-4离子对的偶极效果和固体表面的在位效果加强而使钛铁矿的分化速度加速。[next]    3.恰当进步酸矿比    酸矿比越高，反响越彻底，酸解率也越高。但过高的酸矿比使硫酸单耗上升，而酸解率的进步却不明显。    4.恰当进步酸解温度    钛铁矿粉与硫酸的分化反响，自身会放出许多的热，反响式如下：    一般情况下，开端时物料需求恰当加温，以引发酸解反响，这种引发热，常常是在加人稀释的废酸时，由于水与浓硫酸效果而发作必定量的热，若所发作的这些热没有到达引发热的要求，则要外加蒸汽加热；若这些热已足以到达引发热的要求，则不用再加热。    一般来说，温度越高，反响越剧烈，也越彻底，酸解率也越高，可是酸解反响是放热反响，当引发反响开端时便放出许多的热，使反响温度敏捷上升，短时刻内到达200℃以上。要是事前估计不足，加热过多，物料温度过高，例如＞130℃，则会使主反响来得过早，不只会使反响过于强烈而发作冒锅或前期水解现象，还使酸解率下降，乃至生成的固相物难以浸取；假如加温过低，例如＞60℃，则引发主反响的时刻长，反响不剧烈，简单生成难溶的固相物，酸解率也低。主反响完毕，当即中止吹风，持续坚持高温，有利于进步酸解率。    5.矿粉粒度小而均匀    矿粉粒度越大，反响越慢，乃至有些粗颗粒不反响，而使酸解率下降；矿粉粒度不均匀，有粗有细，在反响时，细粒先反响，细粒反响后，硫酸浓度下降了，粗粒反响不彻底，酸解率也低。    6.拌和要均匀    反响前拌和不均匀，有未分散的矿粉团，会影响酸解率。拌和得太猛，物料过多地溅在锅壁上，无法反响，也会下降酸解率。    7.选用好矿    选用酸溶性好的矿，钛溶出率高，酸解率也高；由于金红石型矿极难被硫酸分化，因而有必要选用金红石成分少的矿，方能进步酸解率。    8.防止发作前期水解和呈现不溶的固相物。由于呈现这些现象都会使酸解率下降。

一、酸解方法    根据参与反应的硫酸浓度和最终反应产物的状态，钛铁矿酸解的方法有液相法、两相法和固相法三种。    1.液相法    采用55%-65％的硫酸，酸解反应在液相进行，反应温度为130℃-140℃，反应时间为12-16h,为了防止早期水解，酸比值（F）控制在3-3.2，直接得到硫酸钛溶液。    2.两相法    采用65%-80％的硫酸，反应温度为150-200℃，反应时间为6-8h，F值控制在1.8-2. 2，加热至有沉淀析出为止，所得产物呈糊状，加水浸取后，生成悬浮溶液，反应率达85％一90％。    3.固相法    采用80％以上的硫酸，反应剧烈迅速，在5-30min内完成，反应最高温度达250℃，由于硫酸的沸点为338℃，所以能够适应这一要求。所得产物为固相物，然后加水浸取为溶液，控制F值在1. 6-2. 0，最高酸解率可达97％。    二、固相法酸解的优点    液相法和两相法酸解的反应时间长，耗用硫酸多，钛铁矿的分解率低。与这两种方法比较，固相法具有下列优点：    ①耗用硫酸量最少；    ②反应最迅速，可减少加温时间，缩短生产周期，提高设备利用率和产量，节约燃料；    ③酸解率最高；    ④溶液F值比较低，有利于后期水解的进行；    ⑤设备强度大，生产能力高。    正是由于固相法酸解的优点多，所以工业生产一般都采用固相法。    三、酸解发生的化学反应    钛铁矿的化学组成是偏钛酸亚铁(FeTi03），它是一种弱酸弱碱盐，能与强酸反应，并能进行得比较完全。硫酸分解铁铁矿的反应一般认为是按下列反应式进行： [next]     酸解后生成的硫酸钛和硫酸氧钛之间的比例，由酸解条件而定，从反应式(1)、反应式(2)可以看出，每生成lmol的硫酸钛，需要2mo1的硫酸，而每生成lmol的硫酸氧钛，只需要1 mol的硫酸。由此可见，硫酸过量得越多，越有利于反应的进行，且生成硫酸钛。    四、有效酸    在酸解产物浸取所得的钛液中，硫酸主要以三种形式存在：①与钛结合的硫酸；②与其他金属（主要是铁）结合的硫酸；③未被结合，过剩的游离酸。由于无法单独测定与钛结合的酸和游离酸，只能测定这二者的总和，因此就把这两者的总和称为有效酸。                有效酸=与铁结合的酸＋游离酸    同样的钛液，如果经过浓缩或稀释，其浓度变化了，但其性质仍没有变化。    五、酸比值及其影响因素，酸比值的高低将产生的影响    钛液中有效酸与总钛含量之比值称为酸比值，酸比值又称酸度系数，通常用F来表示：    从公式看，游离酸、与钛结合酸和总TiO2含量等三个因素会影响F值。但是F值只是一个酸比值，它在很多情况下，并不能说明一些本质的问题。例如，钛液经过浓缩或稀释后，其总TiO2浓度和有效酸浓度变化了，但其性质和F值是保持不变的，溶液中硫酸氧钛与硫酸钛的比值改变时，游离酸也随之而变，但是其F值却不会改变；有效酸的测定由于终点不够明显，也容易出现误差，因此F值只能作为生产参考，对其数值要结合工艺过程进行具体分析。    F值的高低，除了能显示钛液中钛的组成、能评价酸的效果与质量外，还会影响水解速率、水解率和水解产物偏钛酸的结构。    六、固相法酸解所得钛液可用硫酸氧钛表达 [next] 中，既有硫酸钛，也有硫酸氧钛。可以认为，如果全部是硫酸钛，则其F值应为2. 45，再加上铁液中尚有一定量的游离酸，那么，其F值更应该大于2. 45。但是固相法浸取所得的钛液的F值，一般只有1.6-2.0，其F值远远没有达到2. 45，更没有超过2.45，因此铁液中硫酸钛的含量不会很多，而铁液的F值＜2. 45时，都说明其含量是以硫酸氧钛为主。固相法钛液的F值只有1.6-2.0，就可以用硫酸氧钛表达。在酸解反应的200℃以上，反应物水和反应生成的水都已蒸发了，具备生成Ti(S04)2的条件，但是用酸矿比为(1. 45-1. 55)：1，不足以将钛变成Ti (S04）2，所以在固相物中还存在TiOS04。Ti (S04）2只存在于固相物，一旦浸取遇水即水解生成TiOS04，因此钛液的钛均以TiOS04的形式存在。    七、与钛结合酸和游离酸的计算    固相法酸解得的钛液，一般F值在1.6-2. 0之间，则FOA值就在30. 45％-63. 07％之间。F值每相差0.1，则FOA值相差8.15％，使用FOA值来表示，更易于控制。

纳米钛产品抗菌效果耐久，机理不同于一般的无机和有机抗菌剂，并非靠药物的渗出和游离而发生抗菌效果，而在于光催化效果。粒子在吸收光能后生成电子一空穴对，发生的电子一空穴对搬迁速度极快，敏捷抵达纳米粒子表面，和表面吸附的水、空气反响，如O2+e→.O-2和H2O+e-→.OH+H-等，生成化学生动性很强的氢氧自由基（·OH)和超氧化物阴离子自由基（·O2-) ,进犯有机物。当遇到细菌时，直接进犯细菌的细胞，致使细菌细胞内的有机物降解，以此灭细菌，并使之分化。    一般的纳米钛产品必须有紫外光照才干激起电子发生电子一空穴对，起到抗菌、分化有机污染物的效果。激起光源只是限制在紫外光光源，会使产品的使用限制性很大，难以获得很好的光催化氧化效果。现在已有采纳无机、有机等多层表面包覆技能，开宣布抗菌谱宽、抗菌力强、不变色、成本低的纳米钛粉体系列产品。本产品的特色在于只需有天然光源存在，无论是长波光源仍是短波光源，都可以作为纳米钛光催化剂的激起光源，使材料起到抗菌和降解有机污染物的效果。具有高安全性的纳米钛进行灭菌时，靠别离电子一空穴对激活表面吸附物质，发生强氧化剂和强还原剂，进犯细菌有机体，起到灭菌效果。一般常用的灭菌剂如银、铜等能使细菌细胞失掉活性，但细菌身后，尸身可释澎执七有害的组分，如内毒素等，纳米钛不仅能影响细菌繁殖力，而且能进犯细菌细胞的外层，穿透细胞膜，损坏细菌的细胞膜结构，到达完全降解细菌，而且进一步避免内毒素引起二次污染的意图。    纳米钛的毒性试验经我国防备医学科学院消毒检测中心进行检测其成果如下：

一、偏钛酸与母液的别离 水解产品在冷却槽中经盘管水冷却至40℃左右，即送人上片槽，将叶滤器接通真空管线，并使整组叶片浸没在偏钛酸浆猜中。真空叶滤机每组由10-15块叶片组成，并联摆放。每块叶片包上滤布，上片前先开动槽底拌和机或压缩空气，将浆料拌和均匀。因为真空的压力差，滤液逐步渗过滤布，而偏钛酸则沉积在叶片表面，跟着浆料的不断上片，槽内液位相应下降，需求不断弥补偏钛酸浆料，坚持液面高度。当偏钛酸滤饼沉积到厚度25一35mm时，用电动吊车将整组叶片吊起，稍稍抽干后，即放人一次水洗槽内进行水洗。此刻偏钛酸中一半以上的母液已被别离。母液抽人吸液罐，主动排出。前期的母液称为浓废酸，收回到酸解工序运用;一次水洗的母液流到沉降槽，收回稀废酸中少数穿滤的悬浮偏钛酸。 二、偏钛酸水洗的意图及其操作 水洗的意图是运用偏钛酸的水不溶性和杂质离子的水溶性进行液固别离，然后除掉偏钛酸以外的母液中的很多非钛的可溶性杂质和游离硫酸，得到比较纯洁的偏钛酸。 因为杂质含量的凹凸直接影响到钛产品的色相，例如，制品含0.009%的Fe203，即影响到锐钛型颜料钛的白度，含0.003%的Fe203将使金红石型颜料钛产品呈现黄相。原因是铁在锻烧进程中会转化为红棕色的Fe203。由此可见，水洗的好坏对产品的质量影响很大。 水洗的操作是将经过一次水洗(1-2h)后的叶片吊起来放到二次水洗槽中进行水洗。依据不同种类估量水洗大约的时刻。加压水解的颜料钛约洗8h左右，常压水解的颜料钛约洗4h左右。即从抽水总管顶用部分扫除真空之办法，取出少数水洗液，用0.5%的赤血盐(铁)试液进行定性查验，如呈蓝色，表明含亚铁离子尚多，需持续水洗;如呈绿色，表明行将洗净;如呈黄色，表明现已洗净。也可用硫酸铵试液进行查验，先将洗水用把亚铁离子氧化为高铁离子，然后加人硫酸铵试液，如呈赤色或棕黄色，表明需求持续水洗;如呈无色，表明现已洗净。洗净后的偏钛酸，可将整组叶片吊起，放到打浆槽上部，预备刮料，此刻滤饼含水尚多，可坚持真空到表面呈现很多裂缝中止，使其进一步下降含水量，再堵截真空，偏钛酸块料便落人打浆槽内。打浆槽内事前放置部分清水，并开动卧式拌和机拌和。残留在滤布上的偏钛酸可用塑料铲子人工刮落，或用高压水冲下。物料拌和均匀后，用泵送到漂白工序进一步除铁。有些供应商没有漂白工序，就直接送去进行盐处理。 三、偏钛酸别离和水洗操控的条件及留意事项 偏钛酸的别离与水洗需求操控下列八项条件： ①浆料温度坚持在25-40℃; ②真空度坚持在≥5.3*104Pa; ③滤饼厚度坚持在25-35mm; ④上片时刻约1.5h; ⑤滤饼含水量≤65%; ⑥偏钛酸含铁量≤0.01%; ⑦水洗时刻，加压水解浆料约8～12h,常压水解浆料约3～6h; ⑧水洗工序收回率≥94%; 需求留意下列事项： ①上片抽滤时要留意调理浆料进料量，要始终坚持液面刚刚高过叶滤机上端。既要避免浆料太少构成吸片上薄下厚，又要避免过满而溢出槽外; ②水洗槽要定时整理沉积在槽底的沉积物; ③常常清洗和定时互换滤布; ④避免断水、缺水，坚持水清洁、不污浊。 四、偏钛酸别离与水洗的办法及其常用设备 偏钛酸别离与水洗的办法有下列两种。 1.直空过滤洗刷法 这种办法是运用抽真空构成的压力差，将滤液吸过过滤介质，而将固体吸附在过滤介质表面。水洗时清水不断将溶解的杂质离子带过过滤层而除掉。 常用的设备有叶滤机、真空反转过滤机等。被广泛应用的是叶滤机，叶滤机体积小，过滤面积大，洗刷时刻能够恣意操控，对各种不同颗粒度的沉淀物都能适用。 2.离心过滤洗刷法 这种办法是运用高速旋转发生的离心力，在过滤介质两头构成压力差，将滤液甩出滤层，然后到达固液别离和固体水洗的意图。此法常能够用于别离洗刷非颜料级常压法水解制得的颗粒较粗的偏钛酸。 常用的设备有离心机，用离心机过滤和洗刷的速度快，但劳动强度大。 五、叶滤机的结构及其作业原理 叶滤机是由叶片和吸液罐组成的。 叶滤机的每一组叶片，一般由10-30片叶片组成，每片双面过滤面积为2-5m2，并联摆放，与真空管线相连通。叶片由厚5mm左右的聚氯乙烯或聚硬塑料板及必定粗细的塑料管焊接而成，塑料板上布满直径5mm左右的小孔，外面包以涤纶布袋过滤介质。其作业原理是运用一种具有很多毛细孔的物料为介质，在真空的效果下，使溶液从小孔经过，而将固体截留，然后到达固液别离和固体水洗的意图。引入的摩尔过滤机(又叫叶片过滤机)单片过滤面积为6m2，每组过滤面积到达180m2。 六、真空吸液罐的结构、作业原理和优缺陷 真空吸液罐是配套于叶滤机运用的，它是由聚氯乙烯硬塑料或钢板内衬橡胶而制成，分为上、下两罐，内由连通管、上浮阀和下浮阀组成。 真空吸液罐的作业原理如下：当抽真空时，进气口及出料口均被橡胶皮板阻塞。从叶片中抽出来的滤液接连流入上罐，并经下液口流至下罐，跟着下罐内水位的不断上升，下浮阀逐步浮起，将连通管下口堵死，此刻上、下两罐彻底阻隔，上罐持续坚持真空，抽入的滤液只能逗留在上罐内，而下罐因为已与真空体系阻隔开，从进口边际不断涌人少数空气，使下罐内真空度逐步下降，至必定程度后，进气口及出料口的橡皮板便因为滤液的压力而主动翻开，使下罐压力敏捷上升至常压，罐内滤液便借自重力而排出。当液面降至下浮阀以下时，下浮阀因为所受吸力小于它的自重力而落下，由连通管将下罐从头与真空体系衔接，至下罐有必定真空时，上浮阀也因为自重力而主动下落，进行下一循环操作(见图1).真空吸液罐的内部运作和排液是接连的，但水洗抽滤和滤液的搜集过滤是接连的，不需求人工切换阀门。缺陷是每台真空叶滤机有必要配一台真空主动倒液罐，并且上浮阀、下浮阀、排气口等几个运动部件常常失灵需求修理。每一次排液进程，真空都要在短时刻内被损坏一次。 七、卧式主动接连排液体系的操作及其长处 卧式主动接连排液体系的操作如下：从真空叶滤机抽来的滤液进入别离罐，别离罐上部一根主真空管与真空体系(真空泵)衔接，副真空管作为平衡管与分流器衔接，滤液由罐底的出口经离心泵先送至lom以上的分流器，然后再从溢流槽排出，然后使离心泵的进出口均处于真空状态下，两头的肯定压力持平，处理了离心泵在真空状态下的工作问题。别离罐内设有液位操控器与离心泵联锁，避免液位过高将滤液抽至真空体系内，或液位过低构成离心泵空工作。卧式水洗主动接连排液体系如图2所示。这种卧式主动接连排液体系与上述真空吸液罐比较具有下列长处。 1.多台真空叶滤机可共用一台卧式主动接连排液器，假如不考虑水洗废酸的分类，原则上一台卧式主动接连排液器就能满意出产的需求。 2.用离心泵接连向外排液，排液时不损坏真空，可节省真空能耗，其技能关键是处理了离心泵在真空状态下的正常工作问题。 3.卧式安置，排液器的进口能够低于或等于叶滤机滤液的出口高度，削减无功丢失，节省真空能耗，因为真空提高高度每添加lm,实践真空丢失10%左右。 4.能够接连主动操作，修理量很小，因为不需求每台真空叶滤机都装备一台主动倒液罐。因而设备台数能够大幅度削减，占地面积不大，具有显着的经济效益。 八、SS型三足式上部卸料离心机的结构和操作程序 这种离心机在小型非颜料钛厂仍有运用。其结构主要是由转鼓、主轴、底盘、机壳、机盖、刹车、机座、离心离合器和电动机组成。转鼓经过主轴支承在底盘上，主轴笔直装置于轴承箱内。底盘经过柱足上的3根吊杆悬挂支承，柱足经过螺栓与机座衔接在一起。离心机经过离心离合器和三角皮带传动动力。偏钛酸浆料在全速下加人转鼓内，以确保布料均匀。当加料量到达装料极限后当即中止加料。在离心力的效果下，悬浮的偏铁酸浆猜中的液相废硫酸经过滤布排出转鼓构成滤液，而固相偏钛酸则被搜集在转鼓内构成滤饼，再在上口加人自来水洗刷至合格，即停机用人工从转鼓上部卸料。因为整个处理进程都是在酸性环境中，因而一切与物料触摸的零部件均选用不锈钢制作。 运用这种离心机对偏钛酸浆料的过滤和洗刷，虽然有必定的劳动强度，可是其过滤和水洗速度快，关于珐琅和电焊条非颜料钛的常压水解得到的偏钛酸粒子较大的情况下，仍是适用的。运用离心机不必负压的那套真空设备，出资少、上马易、见效快、运用方便、占地不多、滤饼含水少，偏钛酸的锻烧快。一台这样的离心机每年可出产100多吨钛。其操作程序如下。 ①按转鼓的尺度，用耐酸涤纶布制好过滤袋。 ②开动储存偏钛酸浆料高位槽的拌和器，把浆料拌和均匀。 ③开动离心机，将高位槽出口的橡胶管伸人离心机内，并敞开放料阀让浆料自流进人离心机内。 ④浆料借助于离心力将母液(废酸液)经过滤布甩出去，固体的偏钛酸被滤布阻住在转鼓内壁的过滤袋内构成滤饼。甩出的废酸用管接到废酸池中，经弄清后将上层废酸送至酸解工段运用，穿滤在废酸池底的偏钛酸送回偏钛酸浆料槽。 ⑤当滤饼到达必定厚度，中止加偏钛酸浆料，改通自来水进行洗刷。自来水受离心力效果，经过滤饼将可溶性杂质带走，当水洗至取洗水用赤血盐试液查验呈现黄色即为合格。 ⑥中止加水，持续甩干，当看到出水口无水流出来时，即停机将滤饼从上口取出供下道工序运用。

现在，主要有两种具有经济挖掘使用的钛矿—岩矿和砂矿。如图所示，大都钛矿在其用于钛颜料加工之前，需求进行浓缩与富集或用其他的加工办法以进步Ti02在原猜中的含量。其加工工艺如图所示，选用一般的选矿办法如重选、磁选、静电选等进行选矿，进一步的加工是电炉冶炼成高钛渣和铁复原与化学处理出产人工金红石。

钛学名为二氧化钛( TitaniumDioxide)，分子式为TiO2，相对分子质量79.90。归于慵懒颜料，被以为是现在世界上功能最好的一种白色颜料。它有金红石型(RutileR型)和锐钛型(Anatase A型)二种结构，金红石晶体结构细密，比较安稳，光学活性小，因而耐候性好，一起有较高的遮盖力，消色力。根本介绍 钛颜料是精选结构外型和粒度散布等与钛白相似，且表面具有反响活性的无机粉体为根本质料(内核)，TiO2为包膜物，运用新材料改性复合制备、无机包膜、粉体均化等高新技能，经过二者的切割细化，表面羟基化改造和机械力化学反响等办法制备而成的新式复合白色颜料，它具有与钛相同或近似的物化性质，因而具有二氧化钛颜料性质。广泛运用于涂料、塑料、橡胶、油墨职业，可取得与运用钛相同的技能功能，且较大起伏地下降原材料的运用本钱。 钛颜料的出产和运用，是处理钛出产中的钛资源缺少、下降环境污染、进步钛白资源利用率的有效途径。产品的制备和运用技能经过北京市科委安排的专家判定，被鉴定到达国际先进水平，产品被鉴定为安徽省高新技能产品。 功能特色 1、钛颜料制备技能到达国际先进水平，包核物的选用、包核物与包膜物表面羟基化以及复合白色颜料具有与钛挨近或相同功能的特色在国内外均属创始。 2、钛颜料颗粒表面呈结晶TiO2功能，晶型分金红石型和锐钛型，因而产品具有与钛相同或近似的功能，如：遮盖力、白度、吸油量等。 3、钛颜料与钛比：产品的粒度、粒径散布更佳，复合物的异质性质及低密度，使得产品在涂料系统中运用具有更佳的涣散性和适用性。 4、出产进程对环境无污染，契合国家可持续发展的产业政策。 物理性质 1)相对密度 在常用的白色颜猜中，二氧化钛的相对密度最小，平等质量的白色颜猜中，二氧化钛的表面积最大，颜料体积最高。 2)熔点和沸点 因为锐钛型在高温下会转变成金红石型，因而锐钛型二氧化钛的熔点和沸点实际上是不存在的。只要金红石型二氧化钛有熔点和沸点，金红石型二氧化钛的熔点为1850℃、空气中的熔点为(1830±15)℃、富氧中的熔点为1879℃，熔点与二氧化钛的纯度有关。金红石型二氧化钛的沸点为为(3200±300)℃，在此高温下二氧化钛稍有挥发性。 3)介电常数 因为二氧化钛的介电常数较高，因而具有优秀的电学功能。在测定二氧化钛的某些物理性质时，要考虑二氧化钛晶体的结晶方向。锐钛型二氧化钛的介电常数比较低，只要48。 4)电导率 二氧化钛具有半导体的功能，它的电导率随温度的上升而敏捷添加，并且对缺氧也非常灵敏。金红石型二氧化钛的介电常数和半导体性质对电子工业非常重要，可利用该性质出产陶瓷电容器等电子元器件。 5)硬度 按莫氏硬度非常制标度，金红石型二氧化钛为6～6.5，锐钛型二氧化钛为5.5～6.0，因而在化纤消光中为防止磨损喷丝孔而选用锐钛型。 6)吸湿性 二氧化钛虽有亲水性，但其吸湿性不太强，金红石型较锐钛型为小。二氧化钛的吸湿性与其表面积的巨细有必定联系，表面积大，吸湿性高，还与表面处理与性质有关。 7)热安稳性 二氧化钛归于热安稳性好的物质。 8) 粒度 钛粒度散布是一个综合性的目标，它严重影响钛颜料功能和产品运用功能，因而，关于遮盖力和涣散性的评论可直接从粒度散布上进行分析。 影响钛粒度散布的要素较为杂乱，首先是水解原始粒径的巨细，经过操控和调理水解工艺条件，使原始粒径在必定范围内。其次是煅烧温度，偏钛酸在煅烧的进程中，粒子阅历一个晶型转化期和生长期，操控适合的温度，使生长粒子在必定范围内。最终就是产品的破坏，一般对雷蒙磨的改造和分析器转速的调理，操控破坏质量，一起能够选用其它破坏设备，例如：全能磨、气流破坏机和锤磨设备。 化学性质 二氧化钛的化学性质极为安稳，是一种偏酸性的氧化物。常温下简直不与其他元素和化合物反响，对氧、、氮、、二氧化碳、二氧化硫都不起效果，不溶于水、脂肪，也不溶于稀酸及无机酸、碱，只溶于。但在光效果下，钛可发作接连的氧化复原反响，具有光化学活性。这一种光化学活性，在紫外线照射下锐钛型钛尤为显着，这一性质使钛即便某些无机化合物的光敏氧化催化剂，又是某些有机化合物光敏复原催化剂。 应急处理：阻隔走漏污染区，约束收支。主张应急处理人员戴防尘面具(全面罩)，穿一般作业工作服。防止扬尘，当心扫起，置于袋中转移至安全场所。若很多走漏，用塑料布、帆布掩盖。搜集收回或运至废物处理场所处置。 二氧化钛(或称钛)广泛用于各类结构表面涂料、纸张涂层和填料、塑料及弹性体，其它用处还包含陶瓷、玻璃、催化剂、涂布织物、印刷油墨、房顶铺粒和焊剂。据统计，2006年全球二氧化钛需求达460万吨，其间涂料职业占58%、塑料职业占23%、造纸10%、其他9%。钛既可用钛铁矿、金红石制取，也可用钛渣制取。钛出产工艺有两种：即硫酸盐工艺和氯化物工艺,硫酸盐法的技能比氯化物法简略，能够用档次低和比较廉价的矿藏。现在世界上约有47%产能选用硫酸盐工艺，53%产能为氯化物工艺。 出产工艺 钛出产办法首要有硫酸法和氯化法。 硫酸法是用钛精矿或酸溶性钛渣与硫酸反响进行酸解反响，得到硫酸氧钛溶液,经水解得到偏钛酸沉积;再进入转窑煅烧产出TiO2。硫酸法以间歇法操作为主，出产设备弹性大，利于开泊车及负荷调整。但其工艺杂乱，需求近二十几道工艺进程，每一工艺进程有必要严格操控，才干出产出最好质量的钛产品，并满足颜料的最优功能。硫酸法既可出产锐钛型产品，又可出产金红石型产品。 氯化法是用含钛的质料，以氯化高钛渣、或人工金红石、或天然金红石等与反响生成，经精馏提纯，然后再进行气相氧化;在速冷后，经过气固别离得到TiO2。该TiO2因吸附必定量的氯，需进行加热或蒸气处理将其移走。该工艺简略，但在1000℃或更高条件氯化，有许多化学工程问题如氯、氯氧化物、的高腐蚀需求处理，再加上所用的质料特殊，较之硫酸法本钱高。氯化法出产为接连出产，出产设备操作的弹性不大，开泊车及出产负荷不易调整，但其接连工艺出产，进程简略，工艺操控点少，产品质量易于到达最优的操控。再加上没有转窑煅烧工艺构成的烧结，其TiO2原级粒子易于解聚，故所所以在表观上人们习气以为氯化法钛产品的质量更优异。 运用范畴 钛在橡胶职业中既作为着色剂，又具有补强、防老化、填充效果。在白色和五颜六色橡胶制品中参加钛，在日光照射下，耐日晒，不开裂、不变色，扩展率大及耐酸碱。橡胶用钛，首要用于汽车轮胎以及胶鞋、橡胶地板、手套、运动器材等，一般以锐钛型为主。但用于汽车轮胎出产量，常参加必定量的金红石型产品，以增强抗臭氧和抗紫外线才能。　　钛在化装品中运用也日趋广泛。因为钛无毒，远比铅白优胜，各种香粉简直都用钛来替代铅白和锌白。香粉中只须参加5%-8%的钛就能够得到永久白色，使香料更滑腻，有附着力、吸收力和遮盖力。在水粉和冷霜中钛可削弱油腻及通明的感觉。其他各种香料、防晒霜、皂片、白色香皂和牙膏中也可用钛。一、化装等第二氧化钛分为油性和水性钛。因为它化学性质安稳，折射率高、不通明度高、遮盖力高、白度好、且无毒害，被广泛运用于化装品范畴，起美容美白的成效。功能特色 1.白度高，遮盖力强。2.亲水、亲油产品它克服了一般钛在各自的涣散系统中不易涣散、易沉积等缺点，明显改进了它的涣散性和抗沉积性，使您的产品愈加安稳和满足。 3.耐候性强。4.与化装品其他质料配伍性好。

钛的出产办法有硫酸法和氯化法两种。硫酸法是将钛铁矿粉与浓硫酸进行酸解反响生成硫酸氧钛，经水生成偏钛酸，再经煅烧、破坏即得到钛产品。此法可出产锐钛型和金红石型钛。质料：各种钛铁矿、钛渣等。长处：质料：钛精矿、钛渣和硫酸，贱价易得，技能较老练，设备简略，防腐蚀材料易处理。并且可出产氯化法不能出产而市场需要的锐钛型各种牌号的钛。所以只需注重环境污染的管理，注重产品质量的进步，注重推动科技进步，硫酸法钛还会与氯化法钛并存，短期内不会被筛选。缺陷：流程长，只能以间歇操作为主，湿法操作，硫酸、水耗费高，废物及副产物多，对环境污染比较严重，每吨制品钛别离要排出8吨废酸和3吨多硫酸亚铁，还有很多的污水；并且出产的钛质量相对比较差，比方南京钛厂就因为环保问题被关停。氯化法是将金红石或高钛渣粉料与焦炭混合后进行高温氯化生成，经高温氧化生成二氧化钛，再经过过滤、水洗、枯燥、破坏即得到钛产品。运用质料：天然金红石、人工金红石和高钛渣等。氯化法只能出产金红石型产品。长处：流程短，出产能力易扩展，接连自动化程度高，能耗相对低，“三废”少，能得到优质产品。缺陷：出资大，设备结构杂乱，对材料要求高，要耐高温、耐腐蚀，设备难以修理，研讨开发难度大。90年代曾经，硫酸法一向占有钛工业的主导地位。1992年后，转为氯化法占主导地位。现在世界上新建或改扩建钛厂多以氯化法为主，杜邦公司悉数选用氯化法。氯化法钛出产在技能上有必定难度，根本由少量几个大公司所独占。我国在90年代初才引入一套氯化法出产设备。改变了我国只能出产等级低锐钛型钛的前史。

纳米TiO2商品以金红石型为多，但也有锐钛型，还有混晶型和无定形。汽车面漆用的纳米TiO2,必须是经表面处理的金红石型，具有优异的耐候性。     纳米TiO2具有与普通颜料TiO2相同的TiO2成分和相同的金红石型或锐铁型晶型。作为一种基本晶型没有改变的TiO2，自然还具有普通颜料TiO2的许多特点，如耐化学性、热稳定性(金红石型)、无毒性等。但是普通颜料TiO2的粒径为.0.2~0.4m(即200~400nm)，它对整个光谱都具有同等程度的强反射，因此外观呈现白色，遮盖力很强；而纳米TiO2的粒径一般为10~50nm,是普通颜料TiO2粒径的1/10，光线通过粒子时发生绕射，对可见光的透射能力很强，因此呈现透明而失去遮盖力。例如，对波长550nm的可见光，透明度可达90％以上。但是，根据著名的瑞利光散射理论，这种纳米TiO2还是可以反射短波光如可见光中的蓝色光。由于粒子附聚，以粉末状态存在的纳米TiO2只能达到半透明状，具有带蓝色调的乳白色。改进分散性，达到理想的分散程度，是纳米TiO2的最大研究课题之一。     由于纳米TiO2具有与普通颜料TiO2所不同的粒径，其粒子尺寸小，随着粒子的超细化，单位体积或质量的纳米TiO2粒子众多，增加了许多吸收或散射点，故纳米TiO2比普通颜料TiO2具有更大的紫外线屏蔽性。由于纳米TiO2粒子的超细化，其比表面积大为增加，其表面原子结构和晶体结构发生了变化，因而便产生了与普通颜料TiO2所不同的表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面界面效应、颜色效应、随角异色效应、透明性和光学特性等多种奇异性能。     作为一种效应颜料，纳米TiO2只有与其他片状效应颜料如铝粉颜料和(或)珠光颜料拼用时，才会产生随角异色性。与珠光颜粒拼用，不会削弱而只会加强珠光颜料的干涉色。这种随角异色性带有乳光或虹光，是一种未曾有过的新感觉色光。在纳米TiO2-铝料颜料的最简单的模型(如涂膜)中，当入射光照射在这一模型上时，纳米TiO2将可见光中波长较短的蓝色光散射出去，形成蓝色光的掠视色，而透射的波长较长的绿色光到红色光，被铝粉颜料所反射出去，形成金黄色光的正视色。加有不同颜色的珠光颜料，可以改变这种典型的金黄色正视色。这种随角异色效应所显现的颜色的柔和变化，能随着汽车车身曲率的改变而变化，很适合当前国外流行的圆角度和流线型的新车型的需要。       日本帝国化工公司MT系列和德国迪高沙公司P-25纳米TiO2的性能见表1。 表1                    日本帝国化工公司MT系列和德国迪高沙公司性能MT-100SMT-100TMT-150WMT-500BMT-100Fp-25外观白色粉末白色粉末白色粉末白色粉末白色粉末白色粉末主要处理剂月桂酸硬脂酸  硬脂酸  Al(OH)3Al(OH)3  Fe(OH)3 pH值  中性至微碱性中性  晶型①RRRRRR+A水分/%       ≤2.53.03.01.53.0 灼烧减量/%     ≤13.013.07.02.5  表面性质疏水疏水亲水亲水亲水亲水平均粒径/nm151515351521比表面积/(m2/g)50~7050~7080~11030~3550~7035~65 90②90②  90②  ①R为金红石型，A为锐钛型。 ②为表面处理前的比表面积。[next]     德国萨其宾化工公司生产纳米级金红石型和锐钛型TiO2，其中锐钛型系列牌号为L5，金红石型系列牌号为RM，现将其RM纳米TiO2技术数据列于表2。 表2                 萨其宾RM纳米TiO2技术数据指标RM120RM200RM220RM300RM400TiO2含量/%8088＞8888＞8金红石含量/%99＞99＞99＞99＞99比表面积/(m2/g)110504560110pH值6.56.56.56.56.5晶粒大小/nm1315201510密度/(g/cm3)44444耐候性良好一般优优优分散性非常好非常好非常好非常好非常好       日本石原产业公司生产的纳米TiO2性能见表3。 表3                           日本石原产业公司生产的纳米TiO2性能   晶型TiO2含量/%表面处理剂粒径/nm比表面积/(m2/g)表面性质TTO-55A金红石95～97Al30～5035～45亲水性TTO-55B金红石90～97Al30～5035～45亲水性TTO-55C金红石86～92Al,硬脂酸30～5025～35疏水性TTO-55D金红石76～81Al,Zr30～5065～80亲水性TTO-55S金红石94～96Al,有机硅氧烷30～5030～40疏水性TTO-55N金红石96～99无30～5035～40亲水性TTO-55A金红石76～82Al10～3075～85亲水性TTO-55B金红石81～87Al，月桂酸10～3050～65疏水性TTO-55C金红石79～85Al，硬脂酸10～3050～60疏水性TTO-55D金红石65～75Al,Zr,月桂酸10～3070～80疏水性TTO-F-1金红石72～78Al,Zr①30～5075～90亲水性TTO-F-2金红石82～90Al①30～5034～42亲水性    ①因含铁而具有皮肤颜色，主要用于制造化妆品。     近年来，日本帝国化工公司推出了彩色纳米TiO2，是在粒子表面包覆Al、Si、Fe(肤色)或者Ni、Co、Ce、Cu、Cr、Mn、V、W等氧化物（其他彩色）而成的。

钛的出产进程是资源和动力转化为产品并排放抛弃物的“工业代谢”进程。在这一进程中，输入各种资源和动力;输出主产品、各种副产品和抛弃物。关于不同的钛出产工艺进程，输入和输出不同，其物质代谢不同，对环境构成的影响也不同。 生态功率及其目标 生态功率界说 其界说为：生态功率是生态资源满意人类需求的功率，它是产出与投入的比值。其间“产出”是指厂商出产或经济体供给的产品和效劳的价值;“投入”是指厂商出产或经济体耗费的资源和动力及它 们 所构成的环境负荷。生态功率中心思维是“以少产多”，即使用尽可能少投入取得尽可能多的产出。关于产品而言，就是要求在其出产进程中，耗费最少的资源和动力，产最多的产品，而且对环境发生最小的影响。 生态功率目标 关于工业出产而言，生态功率目标一般包含如下3 个方面：资源强度目标、动力强度目标和抛弃物排放目标。这 3个目标可别离表述为单位产出的资源耗费量、单位产出的动力耗费量和单位产出的抛弃物排放量，它们都是“产出与投入”比值的倒数。 钛出产的生态功率目标 钛出产的资源功率 钛出产的资源功率是指钛出产进程中耗费的单位天然资源量所能出产的产品量，它等于产品量除以输入该出产进程中的天然资源量，即η r =P/R，式中：ηr 为钛出产的资源功率(t·t -1 );P为钛出产的产品量(t);R 为出产 P(t)产品所耗费的天然资源量(t);R不包含收回的资源。可见，出产一定量的产品，资源功率值越高，耗费的天然资源量越低。 钛出产的动力功率 钛出产的动力功率是指钛出产进程中耗费的单位动力量所能出产的产品量，它等于产品量除以输入该出产进程中的动力量，即η e =P/E，式中：η e为钛出产的动力功率(t·t -1 );E 为出产 P(t)产品所输入的动力量(t)。可见，出产一定量的产品，动力功率值越高，耗费的动力量越低。 钛出产的数据与处理 某钛出产厂商选用的是典型的硫酸法工艺，即在矿山，经过穿孔、爆炸、铲装、运送等工序挖掘含钛共生矿;在选矿厂，含钛共生矿经过破碎、磁选和脱水后得到钛精矿;在钛白厂，钛精矿经过酸解、水洗、煅烧和后处理得到锐钛型钛白。整个出产进程能够划分为电力出产、采矿选矿、钛精矿公路运送和硫酸法出产钛白4 阶段，如图 1 所示。依据质量守恒定律，以某工业活动为中心考虑一切进出该工业活动的物流和能流的出入分析，称为工业代谢分析。本文经过工业代谢分析，建立了上述钛出产的输入输出清单，其间采选和硫酸法阶段的数据首要经过实地调研和核算得到，电力出产和公路运送的数据从文献得到。 抛弃物资源化对生态功率的影响 矿山原矿的档次较低，钒钛磁铁矿含 TiO2 为10.42%，选钛原矿(即磁选尾矿)含TiO2为8.63%，且分选功率缺乏40%，磁尾中的TiO2收回率只要24%，致使选矿中发生很多的尾矿。每出产1t 钛精矿约发生11.5 t 尾矿。选钛尾矿中，含Fe16.1%，含Ti8.1%。该钛厂商每年约发生302749t尾矿。终年搁置堆积的很多尾矿占用了土地资源，破坏了植被，污染了地下水，构成了水土流失。一起，尾矿坝的建造和保护耗资巨大，对厂商构成了显着的经济负担。因而完成尾矿的减量化和资源化实为燃眉之急。 小结 在现有的出产工艺水平下，大部分的输出物料未加使用，作为抛弃物直接排入环境，使得钛出产的资源功率和环境功率低下。钛厂与其它供应商构成物质交流是下降其出产进程的环境负荷的重要途径之一。

一、前言 炼钢厂生产过程产生的含铁粉尘中含有15%～25%的金属铁粉，攀研院在“九五”攻关时，独立开发了一种新的生产工艺，采用球磨后重选将含铁粉尘中的金属铁粉与其它杂质分开，成功地生产出MFe达90%以上的还原用铁粉（后简称铁粉），主要用于钛白还原剂，成果于2001年就在冶炼厂很好的运行。 由于炼钢厂扩能和工艺优化，年污泥量增加1万多吨且污泥的品位大大降低，若按原生产工艺，达不到生产要求，因而根据现状对原工艺进行了技改。技改后，处理能力得到大大提高，各项指标均能达到产品质量要求。 二、原因分析 （一）原料分析 铁粉的生产原料是在转炉炼钢过程中用湿式除尘器收集而来的粉尘，是一种理化性质极不稳定的人造矿物，并且在冶炼过程中还被焦油等杂质污染，以上这些原因对产品的稳定性产生了一定的影响。 炉尘原料的物理性质随冶炼条件的变化而波动，其整体粒度细，其中-38um的粒级含量约占30%～35%，且粒度越细，金属铁品位越低。细粒级的存在由于其比表面积大，表面能高而容易吸湿结块。对-38um粒级的物料，由于其粒度太细，普通的选别设备无法对其进行有效选别，同时粒度太细也很容易被氧化。这样，大量的低品位细泥占用了选别设备的处理空间，使其处理能力降低，同时也会影响分选精度，降低选别指标。 另外，由于炼钢的吹氧工艺优化和造渣剂的增加都影响了污泥的粒度和品位，污泥的品位越来越低且越来越细， 对选别设备要求就更高，采用原工艺生产就达不到生产要求。 （二）原工艺流程及存在的缺陷 1、原工艺流程  原工艺流程如图1所示。2、原工艺存在的缺陷 （1）一次摇选处理能力不够大：摇床为粗选设备，对现一年增加1万吨的污泥要进行粗选，处理能力是不够的。 （2）管磨机对矿浆研磨不充分：管磨机的入料浓度较低，且管磨机中的钢球装球率不高，钢球种类少只有一种小钢球，对矿浆的磨剥力度不够，使氧化物与金属铁不能有效的分离。 （3）管磨机电耗高：管磨机电机功率为37KW，每天4台管磨机就工作20小时那么4台管磨机光电耗一项就要2960度。 （4）二次摇选入料品位低：从管磨出来的料浆浓度较稀，也没经过选别直接进入摇床进行二次精选，粗精矿品位不高，导致二段选别效果不好，使最终的成品质量不稳。 三、解决措施 针对现有生产工艺存在的问题，对现有工艺进行了优化。 （一）新工艺流程 经改造后的新工艺流程（略） （二）改造措施 1、将一段摇床改为螺旋溜槽。 2、在一段摇床后增加了分级机，对一段粗精矿进行了浓缩。 3、将4台管磨机并联改为2台节能型球磨机串联，对球磨机钢球按要求进行配比。 4、在新增球磨机后增加一台磁选机。 四、改进效果 经过以上措施的改造，将一段摇床改为螺旋溜后，有效的增加了一段粗选的处理量，能将现有原料处理完，提高了铁粉的产量；在一段摇床后增加了分级机，对一段粗精矿进行浓缩，保证了二段球磨入料浓度，使二段磨矿更充分；将4台管磨机并联改为2台节能型球磨机串联，节约了电，同时增加了钢球配比，保证了矿浆得到有效的研磨，使氧化物与金属铁能有效的分离；在二段增加一台磁选机，对二段摇床的入料品位进一步提高，有效控制摇床的入料浓度和品位，使二段精矿品位较稳定且都符合要求；通过改造后，产品质量稳定，从而取得了很好的经济效益。 五、结论 （一）通过技改后，有效的提高了污泥的处理量，进一步的降低了能耗。 （二）通过技改后，提高了铁粉的产量，进一步增加了市场份额，达到了预想要求。

一般来说，钛由两种类型构成，一是金红石型钛，具有较强的耐候性、耐光性特色，在室外涂料等相关产品中较为常见。二是锐钛型钛，相比较前者，此类产品耐光性不尽人意，更适合在室内运用。现阶段，钛的详细运用首要会集在以下几个范畴。涂猜中的运用现在，钛在印铁、卷材涂猜中的运用较为杰出。其间彩钢以其本身可拆卸、漂亮性等优势，遭到了人们的喜爱。印铁、卷材涂料由此而来。其间卷材涂料首要是对专门的涂漆机对钢板、或许其他金属表面进行涂覆，然后通过烘烤定型后投入到商场中。轿车漆中的运用人们生活水平的进步，私家车数量日积月累。而轿车漆作为衡量轿车全体质量的重要标准，也因而成为了轿车出产商重视的热门。一般来说，轿车漆关于钛的隐瞒力、光泽度等要求十分高。但当时钛白品牌可以契合上述要求的并不多。粉末涂猜中的运用将热熔助剂、颜料等加入到钛傍边，然后在熔融状态下，将颜料进行分散化处理，最终通过冷却即可获取粉末涂料。一般来说，因为粉末涂猜中并不含溶剂。因而在实践运用中，也不会对周围环境发生污染。不只如此，运用粉末涂料后还可以进行再次收回，在动力节省等方面具有十分重要的现实意义，在轿车零件、家电金属件上都可运用粉末涂料。在塑猜中的运用塑料工业作为耗费钛较多的职业之一，当时近 50个品牌，钛成为塑料制品的专用品牌。之所以可以被塑料工业选中，首要是钛本身的颜料功能、消色力等功能较好，一起还可以在必定程度上延伸塑料制品的运用寿命，使得产品的机械功能得到了显着的改进。因而当时简直一切的热塑性塑料产品都运用了钛。造纸中的运用除了上述运用，在造纸范畴也会运用到钛。运用钛出产出来的纸张，不只光泽度高、且强度也随之增强。据数据计算发现，我国用于装修纸的钛每年现已超越三万吨，其间装修纸占比较大，可以到达 20 ～ 40% 。钛运用目标分析钛在实践运用中，需求依照标准运用目标进行挑选，只要这样，才可以保证出产出来的产品契合质量要求。影响钛的要素较多，详细如下。色彩目标色彩目标是颜料的首要目标，直接决议颜料质量的凹凸。其间白度是钛色彩目标的要害衡量要素。在实践出产过程中，遭到技术水平、设备及质料等要素的影响，即便是一致化学成分的钛，出产出来的产品也会出现出不同的色彩。可见，化学成分关于颜料的色光度具有决议性影响。可是其间杂质含量、晶型等也会对色光发生很大的影响。上色力目标上色力是二氧化钛的首要特性，当钛与其他颜料混合之后构成的混合物，可以将本身的色彩更好地展示出来。可是假如深色与白色颜料进行混合，假如混合物出现的色彩越浅，那么可以证明白色颜料的上色力更强。可见，混合钛的颜料，假如色彩较强，那么钛的上色力越强。耐候性与耐光性目标耐候性与耐光性是钛运用的重要目标，也是相关范畴挑选钛重视的要害点。为了保证产品质量，在运用时，一般要保证运用载体的耐候性要高于钛，才可以完成对钛功能的衡量。别的，除了钛的薄膜物质、化学成分会对耐候性发生影响，运用配方、晶体结构等也会对该目标发生必定影响。隐瞒力目标隐瞒力会遭到颜料及其周围介质的影响。如金红石型钛折射率为 2.71，锐钛型钛折射率则较低， 为 2.55，是一切产品中隐瞒力最强的白色颜料。现在来看，影响隐瞒作用的首要要素是热氧化钛散射所造成的，或许有色物质的影响。要想进步钛的隐瞒力，应对其内部的化学成分、晶型进行相应的处理。在实践运用时，研讨人员还需求对钛的特性进行分析，保证挑选的钛品牌可以契合产品出产需求。小结跟着社会经济的开展，研讨人员还应加大研讨力度，拓宽钛运用范畴，为更多相关范畴供给更多支撑。一起，关于钛运用目标来说，其间一些目标具有不稳定性，会对下流产品质量发生影响。在运用中，还需求对产品特性合理挑选钛，对配方进行相应的调整，保证钛产品质量契合要求。文章选自：《科技展望》 作者：杨加华，骆峰华

2002年4月23日，美国俄特尔纳米材料公司（Altair Nanomaterials Inc.）申请了发明专利。该工艺既不是硫酸法出产工艺，又不是氯化法出产工艺，应该说是法出产工艺，其工艺流程如下图所示：浸取钛铁矿，别离不溶的残渣。浸取液进行高价铁还原为贱价铁，冷却结晶出氯化亚铁，别离氯化亚铁；别离出氯化亚铁后的含钛浸取液进行第一次溶剂萃取，萃取相为含钛和高铁溶液，萃余相为含亚铁的水溶液，回来工艺用于再生，回到浸取工序；含钛的萃取相进行第2次萃取，萃取相为含钛的水溶液，萃余相为含高铁的水溶液，回来再生工序；通过萃取提纯后的氯化钛溶液进行水解，最好的水解方法是喷雾加热水解，得到偏钛酸，气相的和水回来再生体系。水解后的偏钛酸进行煅烧、湿磨、无机包膜、过滤洗刷、枯燥、汽粉和包装。该工艺可出产纳米钛、锐钛型和金红石型钛。对冷却结晶别离出的氯化亚铁进行热解得到氧化铁固体，气体为氯化氢和水蒸气回来开端的浸取工序。其特征是循环运用，副产品只发生氧化铁渣。    该公司为美国纳斯达克上市公司，1999年从总部设在澳大利亚的BHP公司购买新工艺技能和试验设备，为加强新工艺的开发，2001年将参加研讨的15位科学家聘请到俄特尔继续进行新钛出产工艺研讨，2002年第一个专利在美国同意。1910年是克洛朗斯硫酸法的时代，1950年是杜邦氯化法的时代，21世纪是俄特尔法的时代。    该公司称新工艺出产钛的长处有：运用低成本的钛质料；能量消耗低；既可按需求出产锐态型，也可出产金红石型产品和纳米级钛；废物发生少，无需深井填埋；比硫酸法和氯化法出产成本低；而出资费用与其适当。    该出产工艺仅完成了每天5t的中试试验，其工业化的规划出产设备还得静候喜报。

钛是工业出产范畴最重要的白色颜料，据不完全统计，其时全球85%以上的钛资源都是用来制作钛的。在我国，钛是运用最广泛、商场需求量最大的一种白色无机颜料，其类型首要有两种：一是金红石类型的钛。这品种型的钛耐光性极强，像建筑房子室外墙体、物体上的涂料和制品，就是运用的这种钛;二是锐钛型的钛。与金红石类型的钛比较起来，锐钛型的钛在耐光功能方面则显得差许多，就是根据这种要素的影响，在实践运用中首要用于一些建筑、房子室内的涂料、制品等，尤其是在轻工业范畴运用更为广泛，如造纸职业、橡胶职业、涂料职业、塑料职业等。 钛的功能与用处 钛的功能 钛的功能钛的首要化学构成成分是TiO2，也就是常说的二氧化钛，这种首要的构成成分——TiO2是一种白色颜料，其物理形状出现一种多晶体化合物，具有格子结构的根本特性。表1内容所表述的则是钛与其他化工运用中的白色颜料在光学功能方面的比照数据。钛的物理特性首要有熔点、沸点、介电常数、电导率、物理硬度、吸湿性、安稳性、粒度等，一起还包含钛的相对密度。钛的相对密度首要指在同 等质量的白色颜料傍边，二氧化钛的物理表面积最大，一起，二氧化钛的颜料体积也是最大的，这一点表明晰二氧化钛的相对密度与其他化工颜料比较起来是最小的。钛物理功能中还有一个更重要的目标就是粒度，钛的粒度散布是一个综合性目标。从表1中也能够得知，二氧化钛的遮盖力与分散性都是重要目标，包含水解原始粒度直径的巨细以及水解工艺条件环境等，都会严重影响钛这种化工颜料的根本功能及其产品运用的功能、质量。 二氧化钛实践上是一种相对偏酸性的“氧化混合物”，其化学性质十分安稳，在常温条件下，二氧化钛简直不与其他任何元素或许化学混合物进行化学反应，其间包含氧、、氮、、二氧化硫、二氧化碳等，正是根据二氧化钛这种化学元素的极强安稳性，然后得到了化工职业运用最为广泛的一种颜料。 钛的用处 钛在日子和工业出产中起着重要效果。钛是世界上公认的现在功能最好的一种白色颜料，它的首要用处包含涂料、塑料、造纸、印刷、油墨、化纤、橡胶等化工产品的出产制作，一起也触及一些陶瓷、日化、医药、食物等范畴，能够说是关乎着人们日常日子的方方面面，其重要程度显而易见。其时，全球规模内二氧化钛的消耗量年平均增长率已打破4.3%，在2006年的时分，全球的二氧化钛需求量达到了460万吨，其时就现已占到整个涂料职业需求量的58%，占塑料职业年需求量的23%，占造纸职业需求量的11%，在其他许多轻工业出产范畴占有率也都高于6%以上。 钛在轻工职业的运用 钛在塑料、造纸、油墨等职业具有广泛的运用。因为钛在运用过程中无毒无害，在商场上也极受广阔供应商和人们的喜欢，在家具、木器、日用品等出产范畴都有许多运用。 钛在塑料职业的运用 塑料工业是钛的第二大用户，塑料出产制作职业的钛运用量占到钛运用范畴总消耗量的20%。截止到2014年年末，全世界共有五百多个钛牌号类型，其间有五十多个都是塑料工业专用的。尤其是钛所具有的优异的耐候性、遮盖力、分散性等物理、化学功能，极大的满意并习惯了塑料工业制品对钛功能、质量方面的出产标准要求。跟着塑料制品运用规模的不断扩大，在出产与制作范畴对其功能标准的要求也是越来越高，而钛能够有用的避免塑料在高温挤出时因为水分过度蒸腾而发生气孔等不良现象，一起还能够提高塑料制品的白度，完成了从根本上去除重金属的出产需求。 钛在造纸职业的运用 造纸工业是钛的第三大用户，占到钛总消耗量的11%。钛在造纸工业中的运用和塑料出产工业极为类似，都是作为根本颜料来运用的。在造纸职业运用中，钛还能够作为特种填料来运用，其所具有的高白度就是造纸印刷性的要求。商场上常见的首要纸张有复合板用纸、装修纸、钛白纸、纸等，二氧化钛在其间最大的效果就是用作造纸填料，而填料的效果则是用来改善纸张的光学功能，以便更好的提高其不透明度，包含改善其亮度、白度与滑润度、均匀度等。 钛在油墨职业的运用 在油墨工业出产范畴中最常用的钛品牌首要包含杜邦的R706、R900、R902，美礼联品牌的CRL-575、CRL-595，亨兹曼的TR58，克朗诺斯公司出产的2310、2064等。就是因为钛的白度质量有保证、并且抗水性强、遮盖力也较大，一起耐候性、耐热性以及化学性质都十分的安稳，所以在油墨工业范畴运用极端广泛。钛在油墨中的首要效果是作为填料或许涂料来运用。在油墨职业运用范畴，钛所具有的一系列优势得到凸显，包含其抗水性好、遮盖力强、潮湿性好、白度好、耐蒸性强等，这些安稳而又杰出的化学功能有用的保证了油墨在高温烘烤的环境下不会变黄、失去光泽，乃至作废等。 结束语 根据钛这种化工原料的重要性，在钛的运用过程中，首要应该保证钛质量的安稳性，钛质量功能的好坏直接影响着其下流产品质量的安稳性;其次在钛的运用过程中，特别值得注意的就是要挑选合适的钛产品。钛的品种有许多，类型也比较广泛，因为用处不同的原因，许多钛产品在具体功能上、安稳度上也会存在必定的差异，因而，挑选合适本职业、厂商运用的钛产品是十分要害的。

中国专利CN1097400A中介绍过这种办法，它是把TiCl4参加液体白腊或120号汽油与的混合溶剂中，参加乙醇，一起通，反响压力0.2MPa左右，反响温度45℃，待溶液的pH值到达8~10时停止反响，过滤后参加添加剂进行水解，别离有机相后，用真空枯燥或冷冻枯燥后煅烧、破坏即为纳米TiO2制品。醇解法出产纳米工艺流程如下图所示。

20％废酸经两级预热后，在一段浓缩设备的强制循环泵前进入该体系，连同循环酸一道进人一段加热器、蒸腾器，大部分持续循环，一部分进人二段蒸腾设备，状况同一段，然后再进人三段浓缩设备，经三段强制循环泵、三段加热器、蒸腾器后，大部分持续循环，一部分即70％废酸流至带拌和液封箱，然后用泵经冷却器进人带拌和滤前中间槽，用泵打人加压板框过滤机过滤，滤液即制品酸进人制品酸槽用泵送出体系，滤渣即含酸的FeS04·H20由皮带机送走。    一段蒸腾为加压浓缩，二次蒸汽压力大约0.1MPa，用做一段浓缩20％酸的第二预热器的加热蒸汽，以及二段浓缩加热器的加热蒸汽。蒸汽冷凝水搜集于冷凝液贮槽，由冷凝液泵泵至20％酸的榜首预热器与20％酸热交换后排放。    二段浓缩及三段浓缩为真空蒸腾，二次蒸汽一起进入一个闭路循环的直接冷凝器，循环用水系由一个板式换热器同外部冷却水进行换热冷却，循环用水必定时刻部分外排，不凝气体由水环真空泵排至大气。    一段蒸腾的二次蒸汽作为二级预热和二段浓缩加热器的加热蒸汽后，其间的不凝性气体则伴随二段浓缩的二次蒸汽进入冷凝器。    气压式冷凝器及70％酸冷却器的冷却水选用循环水，进水温度30℃，出水温度35℃。    三段浓缩的几个底子工艺参数：    榜首段    20%-28％，    温度115℃，   压力（表压）0. 1MPa;    第二段    28%-60％，    温度80℃，    压力（绝压）0. 008MPa;    第三段    60%-70％，    温度115℃，   压力（绝压）0. 008MPa。    三段浓缩及一段浓缩的技能参数见表3。[next]    设备原料。加热器为石墨，当选用二次蒸汽加热时，外壳为碳钢衬橡胶，加热器分块孔式和管式两种。    蒸腾器为玻璃纤维加强塑料内衬聚氟塑料（氟化乙）。    强制循环泵为高硅铁轴流泵，含硅量为15％，料浆泵、压滤机进料泵为高硅铁离心泵。    冷凝器为玻璃纤维增强塑料。    板式换热器及真空泵、蒸汽冷凝液泵为254不锈钢（瑞典标准）。    制品酸冷却器为石墨，外壳为碳钢。    板框压滤机为聚，滤布为聚氟乙烯。[next]    (2)国内硫酸法钛废酸处理办法国内钛工业真实起步应当说是20世纪60年代初期，在开展硫酸法钛工业的一起，我们现已意识到废酸问题的严重性。而国内的钛出产厂规划小且涣散，所以往往采纳量体裁衣办法加以处理。    ①直接运用。在普钙出产上直接掺用，如株洲化工厂；用于钢铁酸洗，如上海钛厂；出产硫酸锰，如广州钛厂等。    ②加工运用。钛废酸加工运用主要是将废酸浓缩净化，再用于其他方面。如南京油脂化工厂将20％左右废酸浓缩至40％，冷冻别离硫酸亚铁后外销用于磷肥出产等现已多年，但蒸腾设备为珐琅夹套反应锅，设备落后，曾设备一套管式石墨蒸腾器，因为原始废酸中偏钛酸含量太高，未能正式投入出产。    ③其他运用。原化工部涂料研讨所曾做过使用废酸出产人工金红石和富钛料的小试作业，该办法的缺陷是仍有稀废酸需处理。    ④引入前东欧的三套硫酸法钛白废酸处理办法。国内引入硫酸钛废酸处理办法，404厂因地处沙漠内地，规划石灰中和排入池塘，天然蒸腾。山东裕兴相同选用此办法。重庆渝港出产建有废酸浓缩设备，与上述芬兰工艺相同，存在的问题是浓缩初期换热器结垢、易堵，出产不正常，常形成环境危害。为此，美国NL产品世界公司争先恐后，于1988年请求我国创造专利（优先权日87. 10. 26，CN 1042527A）《硫酸法出产二氧化钛时伴生的稀废酸的处理办法》，其意图是为了占据我国钛废酸处理技能的制高点。    综前所述，国内涵废酸综合使用方面也做过不少作业，有所成效，但对较大规划的钛工厂的钛废酸还未找到切实可行的处理办法。    (3)国内相关专利及最新技能美国NL产品世界公司于1988年请求我国创造专利（优先权日1987. 10. 26，CN 1042527A）《硫酸法出产二氧化钛时伴生的稀废酸的处理办法》。其为处理真空蒸腾浓缩办法中换热器阻塞的问题，该专利的创造办法选用两级浓缩三次别离除掉酸中的杂质的办法。榜首级选用钛煅烧窑尾气将20％-24％的稀硫酸预浓缩至26％-29％，榜首次别离在此分出的残渣，再将别离得到的滤液冷却降温以分出七水硫酸亚铁，进行二次别离，别离出固相物—七水硫酸亚铁，得到含30%-35％的稀硫酸；然后，再将得到的含30%-35％稀硫酸用真空蒸腾浓缩办法进行第二级浓缩至60%-71％的硫酸浓度；最终，将酸中的继沉淀物进行第三次别离，得到70％左右的硫酸。    该专利施行存在工艺设备多、工艺流程长；表面看起来节能，通过两级浓缩三次别离冗长的流程，设备出资与直接蒸腾浓缩费用不是减少了而是大幅度的添加，工序多、操作费用也多。    为此，四川龙蟒集团依其本身及社会的开展需要，依据多年来在无机化工特别是湿法无机化工（矿藏化工）出产上总结的一套技能创新，以及抢先商场的卓有成效的经历，提出了喷雾浓缩除铁处理废酸并将之用于磷化出产的绿色出产工艺。在2000年展开了“硫酸法钛废副综合使用与进步产品质量系列科研课题的研讨”，共完结科研课题6项，请求创造专利4项，省级科技成果2项；完结实验室实验后，于2001年投人1 300多万元进行工业性中间研讨实验。值得一提的是，接连一个月到500km外的重庆市买回高价硫酸法铁废酸，借以取得和查验这些专利和科技成果的可靠性。于2003年建成了4万吨硫酸法钛废酸收回处理新设备。该设备通过一年的实践出产，不只到达且超越规划能力和预期的工艺技能指标，并且出资与运转本钱均远低于欧洲先进设备水平；已引起欧洲硫酸法钛出产商的注重和喜爱，乃至购买愿望。正如欧洲20世纪90年代相同，因为废酸问题将底子处理，将从头赋予硫酸法钛更强壮的生命力。

镇江钛股份有限公司（镇江钛总厂）是我国钛出产骨干厂商之一，现具有年产36 000吨高级钛、20 000吨聚合硫酸铁的出产能力。公司主营产品有钛、聚合硫酸铁等。    1965年开端出产钛，可出产锐钛型、金红石型。    产品商标“举世”牌，主要产品：金红石型钛有ZR-110／ZR-946（造纸专用），ZR-940／ZR-948（油漆、涂料专用）；锐钛型钛有ZA-100／ZA-120（造纸专用），ZA300（珐琅、电焊条专用）。

一般抗菌剂只要灭菌效果，不能分化毒素。钛的光催化剂不仅能消减细菌的生命力，并且能进犯细菌的外层细胞，穿透细胞膜结构，然后彻底地灭细菌。1997年头，东京大学的藤岛昭教授等人经试验证明，钛具有分化病原菌和毒素的效果。并且，依据文献报导，钛对绿脓杆菌、大肠杆菌、金色葡萄球菌、沙门氏菌、牙枝菌和曲霉等都具有很强的灭菌才干。本试验室针对不同微生物进行灭菌试验，数据如表所示，能够看出在试验条件下，制品对枯草杆菌黑色变种芽孢、大肠杆菌、金黄色葡菌的灭率均到达98％以上，进一步证明了纳米钛灭菌具有广谱性。    纳米钛的优异性是取得广泛应用的条件，这些特性大都与具有的高表面活性和巨大的比表面积有关。但也因而使其易发生本身的聚会，而使得其具有的功能难以充分发挥。因而，纳米钛在使用过程中首先要经过表面处理来改动其表面的物理化学功能，改进粉体的应用性，一起还必须均匀涣散，翻开其聚会体，才干发挥其抗菌功能。

钛在各种类型的油墨制作中，用量份额相对较大，在25%～50%之间，有的乃至更大。因而，钛对油墨的质量起着至关重要的效果。 1.对油墨白度的影响 (1)钛中的杂质对油墨白度的影响。一般来说，如有微量的铁、铬、钴、铜等杂质混入钛中，制备的油墨会发生色偏，白度下降。这是因为钛中的杂质离子，尤其是金属离子，使钛的晶体结构歪曲，失掉对称性而形成的。金红石型钛对杂质更为灵敏，如氧化铁在金红石型钛中的含量大于0.003%时就会呈现出色彩，而其在锐钛型钛中的含量大于0.009%时才会发生显色反响。因而，挑选精密、无杂质的钛十分重要。 (2)钛颗粒的形状、巨细和散布对白度的影响。优质的钛颗粒外形润滑、无棱角，若运用颗粒表面带棱角的钛，会大大消弱对光的反射效果而下降油墨的白度。钛粒子的巨细应控制在0.2～0.4μm，即相当于可见光波长1/2左右，才可以获得高散射才能，使其色彩显得更白。当粒径小于0.1μm时，晶体是通明的，若粒径超越0.5μm，就会下降颜料对光的散射才能，影响油墨的白度。为此，要求钛的颗粒巨细适合、散布均匀，以显现杰出的白度。 2.对油墨遮盖力的影响 (1)钛晶体本身折射率的凹凸会直接影响油墨遮盖力的巨细。一般，钛的折射率在白色颜猜中是最好的，制备白色油墨时，应多选用折射率高的钛，以增强白墨的遮盖力。 (2)钛的颗粒巨细、颗粒结构及涣散性对白墨遮盖力的影响。一般，在大于可见光波长1/2的范围内，粒径越小，颗粒表面越润滑，钛在树脂连接猜中的涣散性越好，其遮盖力也就越强。因为钛本身有显着的晶体结构，所以其折射率比展色剂大，且两者的折射率相差越大，所用钛的遮盖力就越强。实践证明，金红石型钛比锐钛型钛的遮盖力好，所以，在油墨制作中的运用更为广泛。 3.对油墨上色力的影响 钛上色力取决于钛对可见光的散射才能，且其对油墨的上色力有直接影响，散射系数越大，上色力越强;钛的折射率越高，上色力也越强。钛在白色颜猜中是折射率最高的产品，且金红石型钛的折射率比锐钛型钛还要高。因而，选用钛要挑选散射才能强且折射率高的钛。 4.对涣散功能的影响 钛颗粒形状及光反射是否均匀，直接影响钛的涣散功能。假如钛颗粒表面光洁、反射均匀，其涣散性就好，所制备的白墨光泽度和白度也较好;反之，颗粒表面粗糙，漫反射添加，就会大大下降光泽度，涣散性也差，直接影响白墨的白度和转印功能。为此，钛有必要进行处理，方可运用。 综上所述，跟着国内外包装和出书印刷业的快速开展，油墨的商场需求量将日趋增大，作为油墨中十分重要的白色颜料，钛的许多功能和效果是其他任何材料不能代替的。因而，钛在油墨中的运用量将逐年增大，商场运用远景将十分宽广。

正是因为纳米TiO2具有多种奇特功用，因此也就具有普通颜料TiO2所不具备的多种共同的用处。     因为纳米TiO2的颗粒尺度小，具有紫外线吸收才能强、光学功用安稳、涣散性好、比表面积大、表面结合能高级特色，将其运用于涂料，可使涂料功用安稳，涂层的光学功用、磁功用、电能、力学功用得到进步或显现新的功用。可使附着力结实、柔韧性进步、抗冲击才能增强、抗老化才能大幅度进步。当添加量为1%~3%时，附着力由5级变为1级；柔韧性由5mm进步到lmm;抗冲击功用由20kg·cm进步到60kg·cm;抗老化时刻由500h进步到2000h。特别是随角异色效应尤为明显。其在涂料上的运用主要有下列几方面。     1.作为效应颜料用于随角异色效应轿车面漆中，这是现在纳米TiO2最重要的用处。若与云母珠光颜料(或铝粉颜料)以1:1或2:1拼用时，会发生双色效应，即随角异色效应。这种金属亮光涂层，从不同方向调查，能看到不同的闪色和变角异色的蓝光；若与银白色珠光钛白颜料(或铝粉颜料)拼用，正视时涂膜呈金色金属外观，掠视或平视时则呈蓝色亮光，而金色光和蓝色光之间的接连改变会贯穿涂膜表面的一切弧面和棱角，因此能添加金属面漆色彩的丰满度和色彩美感(见下图)。这种效应颜料的富于变幻的色彩和共同的光学功用很快便得到了轿车涂料商的欢迎，使之成为最高层次的颜料，而且用于豪华轿车的面漆。将纳米TiO2添加在轿车用金属亮光漆中，不只能使涂层发生很好的色彩效应，而且能够明显地进步轿车漆的附着力、抗冲击性和耐候性。1985年BASF公司初次将纳米TiO2用于金属色轿车面漆，并于1985年申请专利，1989年由福特轿车公司在其金属亮光轿车面漆中首要运用取得成功。到现在国际上至少有11种含有纳米TiO2的金属亮光面漆被运用。现在国际上有一半以上的轿车选用金属亮光面漆。        顾客对轿车色彩的挑选往往都倾向于金属灰色、金属银色、赤色和白色。纳米TiO2能使这些色彩增辉，因此遭到轿车配色专家的偏心。     为使含有珠光颜料的轿车面漆能发生诱人的乳光效应，需求选用三涂层体系，因此涂装进程复杂化，修补也比较困难，参加纳米TiO2，不只可省去三涂层体系中的干与层，而且修补也较简单，所发生的乳光效应更好。纳米TiO2的呈现，使之发生新一代轿车涂料。     用纳米TiO2制备的轿车面漆，既可为上色面漆，也可为底色漆／通明面漆体系中的底色漆(中涂漆)。这种漆的基料可为酸、醇酸、聚酯、聚酯或基树脂。可为水性，也可为溶剂型。     所用的纳米TiO2最佳粒径为20~30nm，通明度最好为8~10级，紫外线吸收度最好为6级左右。配套运用的铝粉颜料或珠光颜料应当是轿车级的。中涂漆中的通明五颜六色颜料是炭黑、苝红、透铁红、透铁黄、酞菁蓝、酞菁绿、蒽嘧啶黄、喹酮红、咔唑二噁嗪紫、阴丹士林蓝、黄烷酮黄等。[next]     一种仅含有纳米TiO2和铝粉颜料的随角异色效应轿车面漆的配方见表1。 表1                        随角异色效应轿车面漆配方质料商品名体积分数/%稀释剂含量/%干基/%出产商铝粉浆SS5245-AR62芳族溶剂汽油6.714.21超细TiO2UV-TitanL530100 1.001.02增稠剂Aerosil R812100 1.001.03乙酸纤维素CAB381.0118乙酸丁酯55.4310.04聚酯树脂AlftalatAN95170Solvesso10014.372.55脲醛树脂ResaminHF450100 2.552.55三聚胺树脂Maprenal MF59055/二4.63 5芳族溶剂汽油ShellsolA  10.92 6丁二醇Butyl Oxitol  0.67 6豆油卵磷脂Colorol75石油溶剂油0.120.17十氢化Dekalin  1.56 8硅油Baysilon10二1.040.19算计   100.031.4       一种仅含有铝粉和纳米TiO2的水性随角异色轿车面漆体系的底色漆(中涂漆)的制法如下。     先制备纳米TiO2涣散体。为此，取70g纳米TiO2如UV-Ti-tanL530与45g蒸馏水和2.5gPolysalz S混合。     然后制备底色漆的另一部分。为此取Silberline公司水性铝粉浆Aquavex303AR-107Pn1(69％)50g，与80g丁二醇、l0gDis-pexG40(10％蒸馏水溶液)、140g蒸馏水和280gAlberdingKAPU1012(42％)混合。将250g蒸馏水、38gDMAE(5％蒸馏水溶液)和38gViscalex HV30混合，并参加到上述混合物中。调理混合物的pH值为6.8.再将20g蒸馏水与45gDMAE(5%蒸馏水溶液)混合，并参加到上述混合物中。此刻混合物的pH值约为7.6。然后参加40g。     将纳米TiO2涣散体与上述混合物混合，并经恰当涣散，即得所要求的水性轿车面漆，其喷涂黏度约为25~30s。     含有通明颜料的纳米TiO2的3种灰色和2种金色随角异色轿车面漆，具有优异的乳光效应。含有五颜六色颜料的轿车效应涂料颜料组成及色彩见表2。 表2                    含有五颜六色颜料的轿车效应涂料组成及色彩 灰色1灰色2灰色3灰色1灰色2超细TiO263.4464.8254.4661.3356.61炭黑2.53—13.65—2.15铝粉浆34.0334.7829.2932.8929.83苝红—0.402.60——透铁红———5.7812.41算计100100100100100正视色浅灰色金属 外观银色金属 外观棕色金属 外观浅金色金属 外观中深金色金属 外观闪视色浅灰色金 外观银色金属 外观棕色金属 外观浅金色金属 外观中金色金属 外观掠视色蓝灰色陶瓷 外观浅紫色陶瓷 外观暗蓝灰色金属 外观灰色非金属 外观中金色承包单位外观       现在我国出产的铝粉颜料和珠光颜料没有用于轿车面漆中，纳米TiO2还处于开发阶段。将各种效应颜料参加到树脂中构成轿车、面漆，这自身就是一个很大的课题。再加上改善我国效应颜料的质量，需求做更多的作业，我国随角异色面漆的开发作业，任重而道远。[next]     2.使用纳米TiO2具有紫外线屏蔽的功用，将其制成防紫外线涂料，运用于需求紫外线屏蔽的场所。如涂覆在制造阳伞的布料上，能够制成防紫外线的阳伞；使用纳米TiO2在悉数紫外区都具有有用的紫外线滤除才能，加上其化学性质安稳(熔点大于1800℃，热分化温度超越2000℃)、无毒(大鼠的LD50>5000mg/kg)而得到广泛运用。在清漆和淡色涂猜中能够作为紫外线吸收剂，例如，在清漆中含有0.5%~4.0%的纳米TiO2，便能避免木材受光照后发黑。一起能够制成耐候性优异的建筑外墙涂料和进步轿车涂料的耐老化性。将纳米TiO2添加到外墙乳胶漆中，可减免涂膜遭受紫外线的腐蚀，进步涂膜的色彩鲜艳度、抗老化功用和耐擦拭性，然后进步涂料质量。     3.因为纳米TiO2具有高活性的巨大表面积与成膜物和溶剂构成强壮的相互效果，可极大地改善涂料的流变性，将其用于建筑涂料，能够进步涂层的附着力，避免涂料流挂。     4.因为纳米TiO2与树脂之间构成强壮的界面结合力，因此能够进步涂层的强度、硬度、耐磨性和耐刮伤性等。     5.因为纳米TiO2是具有半导体性质的粒子，将其参加到树脂中，并涂覆到家用电器上构成涂层，有很好的静电屏蔽功用。为了避免电磁波的搅扰，电子屏蔽涂料应运而生。     6.因为锐钛型纳米TiO2具有光催化特性和亲水性，因此在玻璃、镜面、瓷砖、铝合金等建材表面涂以纳米TiO2涂层，能够使这些材料的表面经光照后，具有防尘、防尘垢堆积、易洗、易干等自洁功用，而且具有很强的氧化复原才能，以及净化空气、除臭等功用，可制成抗菌、防霉内墙涂料。纳米TiO2对不同细菌的灭菌率都在92％以上，而且其灭菌效果不会随时刻的延伸而逐步下降，乃至消失。     7.使用纳米TiO2的光催化特功用够制得光催化净化大气的环保涂料，将这种涂料涂覆在高速公路、桥梁、建筑物、广告牌等的表面上，在太阳光或室内自然光的效果下，可将大气中的NOx催化转化为硝酸。而且该涂料在催化活性下降后，只需用水冲刷，即可康复催化活性。它在消除室表里大气和工厂中的NOx等污染物方面和消除化石燃料(石油和天然气)及柴油引擎的催化转化器中发生的硫化物方面，具有潜在的运用远景。     除此之外，纳米TiO2还运用于军事隐身涂料、绝缘涂料、通明耐磨涂料、静电屏蔽涂料和包装用阻隔性涂层纳米涂料等。

液相法比气相法优点多，液相法中，硫酸氧钛和的化学沉积法最具工业化开展潜力。结合我国硫酸法钛出产供应商多，技能老练和经验丰富等优势，对开展液相的硫酸氧钛化学沉积法来出产纳米TiO2更有有利。至于出产规模，在国内对纳米TiO2的需求量有人以为在1万吨/年左右；有人以为在1000吨/年以下。笔者以为，后一种观念或许更契合国内实际。这样，国内纳米TiO2的出产能力现已可以满意现有商场的需求。可是，跟着纳米TiO2的遍及和人们消费观念的改动以及我国全体经济出现快速稳步开展的态势，纳米TiO2必将迎来更宽广的商场展空间。     化学沉积法可分为均匀沉积法、直接沉积法和共沉积法。其间均匀沉积法具有工艺简略、产品质量好和易于操作等特色，是最具工业化开展前景的一种制备办法。均匀地释放出来，该办法中，参加溶液的沉积剂不马上与沉积组分发作反响，而是经过化学反响使沉积剂在整个溶液中缓慢生成，使之经过溶液中的化学反响缓慢生成沉积剂，只需操控好生成沉积剂的速度，就可防止浓度不均匀现象，使过饱和度操控在恰当范围内，然后操控粒子的成长速度，取得粒子均匀、细密、便于洗刷、纯度高的纳米粒子。常用的均匀沉积剂为尿素等。以硫酸氧钛为前体，以尿素为沉积剂制备纳米TiO2的反响原理为尿素水溶液在70℃左右开端水解，其反响式如下：                 CO(NH2)2+3H2O===2NH3·H2O+CO2↑     因为尿素分化速度受加热温度和尿素浓度的操控，因而可以使尿素分化速度降得很低然后可得粒径散布均匀和粒径小的纳米TiO2。尿素的分化产品CO2和NH3，在反响或煅烧后均为气体，易挥发，不会对产品的纯度和质量形成影响。生成沉积剂NH3 ·H2O在TiOSO4溶液中散布均匀、浓度低，使得沉积物TiO(OH)2均匀生成，其反响式如下              TiOSO4+2NH3·H2O===TiO(OH)2↓+(NH4)2SO4                      TiO(OH)2===TiO2+H2O

作为矿藏加工的无机化工产品钛的出产，应该说从1918年的硫酸法开端，到氯化法的研讨直至1958年的工业化出产，一直伴随着很多废副处理之问题。不管硫酸法仍是氯化法，别离进程均是无机化工的实质。众所周知，质量、环保、健康，与之对应的国际标准是ISO 9000、ISO 14000, ISO 18000；这是社会前进的必然结果。20世纪80年代，在发达国家硫酸法钛、氯化法钛出产的质量现已满意使用的开展并与其同步。进人90年代，绿色运动，环保法规迫使出产者前进，废副处理及排放有必要到达法规之要求。技能的前进也使此类问题总是方便的解决。其废气、废渣、废水现已做到合格排放，或加工成其他产品。对废酸的处理和加工，国外成功的办法费用较高，在100-180＄／t钛左右；并且前国内大都未处理，专一的某厂引入的设备处理费用与国外比较，也仅在其下限，但不能连续出产，也不能满意其废酸出产量。    (1)废水    酸解尾气吸收废水，偏钛酸洗刷稀酸用石灰中和出产石膏用于建材质料。    (2)废酸    经预处理除铁浓缩，回来出产中，或用于其他需求硫酸质料的化工出产上。    (3)废渣    七水合硫酸亚铁，加工成净水剂、饲料添加剂、铁红颜料、磁性铁氧体或出产硫酸。    (4)废气    酸解尾气用水或碱液吸收，煅烧尾气用水或碱液吸收，再经静电除雾。    1.全球硫酸法钛废酸处理与归纳利用概略    硫酸法钛出产工艺自1918年到现在已有八十多年的前史，长时间的研讨与改善使其工艺已趋于完善，除操作工艺、操控手法和设备选用不同外，各公司的首要流程基本上是共同的。硫酸法的特点是质料（钛铁矿、硫酸）资源丰富，廉价易得；工艺技能老练，设备简略，易于操作办理。缺陷是工艺流程长，间歇操作，废副（硫酸亚铁、稀废硫酸和酸性污水）排放量大。在20世纪80年代后期和90年代初期，硫酸法钛出产工艺引人不同的改善办法，对废酸、废水、废气进行归纳开发管理，使硫酸法与氯化法在环保上不再有更大不同。    在用硫酸法出产钛时，不管选用钛精矿作为质料，仍是选用高钛渣为质料出产钛均要发生很多的稀硫酸。因工艺别离技能的不同，所发生的稀硫酸的量和含量也有所不同。每出产It钛平均要副产浓度20％左右的废硫酸6-8t，其典型组分见表1。 [next]     2.国外首要硫酸法出产钛的废酸处理概略    国外首要硫酸法出产钛的废酸处理状况及方法见表2.[next]     3.具有代表性的废酸浓缩工艺    (1)芬兰技能芬兰Ruma-Repola公司是芬兰一家大的公营工程公司。公司部属五个部分，Rosenlew工程部致力于工业环境保护工程技能，特长为工业废水和废酸的管理。据称，他们供给的蒸腾设备占国际蒸腾量的50％，为国际第一。    Rauma公司的浓缩设备，已在德国、芬兰等国的钛出产厂中使用。据介绍，1981年在德国（原西德）拜耳公司树立一套中试设备，选用强制循环，废酸结尾浓度为65％。1982年按中试工艺，建了一个三段蒸腾的浓缩设备，每小时处理量为30t，出产78％酸。    1987年再次为拜耳公司供给一套更大的废酸浓缩设备，蒸腾量为58t/h,且设备材料方面做了很大的更新，选用玻璃钢衬聚氯乙烯材料，该设备1989年已投产。    1989年又为芬兰科米拉公司在波里的钛白厂树立一套废酸浓缩设备。    在我国，Rauma公司从前洽谈向淄博临淄有机化工厂、保定第二化工厂的车间供给废酸浓缩设备。据称，还为甘肃404厂15 OOOt/a钛白车间供给钛液浓缩、真空结晶等设备。因为其他原因而未施行。    1990年，芬兰劳马公司在南京同南京油脂化工厂等单位就废酸浓缩技能进行沟通。他们介绍了20％废酸经一段蒸腾浓缩至70％以及20％废酸分三段蒸腾至70％的浓缩设备。鉴于一段蒸腾的两条线和三段蒸腾的一条线价格仅差20多万美元，而一段蒸腾每蒸腾It水需耗1. 2t蒸汽，三段蒸腾仅耗蒸汽0. 7t（见下图）。因而，南京油脂化工厂曾计划引入该技能，并由化三院供给可行性研讨报告，l0kt/a钛扩改建工程项目，后未施行。

不管从硫酸法锻烧，仍是从氯化法氧化之后所发作的钛是非常纯的产品，但作为颜料填料并不运用这种产品，一般依据不同的商场用处如涂料、塑料和造纸需进行后处理。其意图是改进其运用功能，如进步钛的耐候性；进步钛在不同介质溶剂、塑料、水溶性乳胶中的分散性；进步钛潮湿性；进步遮盖力及光泽。    后处理首要有湿磨、无机包膜、洗刷、枯燥、气流磨及有机包膜和产品包装等工序。    为进步钛的耐候性，进行无机包膜的意图是屏蔽紫外光，阻挠其钛的光催化活性，因此有必要了解光催化原理。    1. Ti02的光催化性质    不管硫酸法仍是氯化法，在二氧化钛晶体构成和成长过程中，均存在晶格缺点（肖特基缺点，Schottky Defect,“氧缺点”）。因为二氧化钛这些晶格缺点，使其表面上存在许多光活化点，在紫外光(UV)的作用下，发作如下光催化反响，如图1所示。    第一步，二氧化钛颗粒吸收紫外光，在其颗粒中发作电荷别离，在导带的负电荷电子e-和在价带的正电荷空穴P+构成激发态。[next]    正是因为Ti02具有的这一特殊的光催化特质，使钛作为颜料在塑料、涂料等的运用中加快老化。所以，除在晶体构成和成长过程中采纳办法补偿和削减其晶格缺点外，有必要对其进行后无机物包膜处理，以屏蔽紫外光形成的光催化作用。此处有必要阐明的是，锐态型二氧化钛因结构与金红石二氧化钛结构的差异，其表面的光活化点更多，光催化作用更强；加之，又没有进行包膜处理，不管用在涂料仍是塑料上乃为不明智之举（至于遮盖力、资源糟蹋等，此处不作逐个赘述）。    2.湿磨    为从硫酸法出产中经转窑煅烧取得的Ti02或从氯化法出产中经氧化后取得的Ti02，在无机或有机分散剂的存鄙人进行湿磨。其湿磨设备首要选用介质磨，有球磨机、珠磨机、砂磨机、重介质磨等。将Ti02集合粒子尽量磨细解聚为原级粒子，以利于进行无机物包膜。此工艺在20世纪90年代开端很多运用，其意图是取得更好包膜处理的颜料功能愈加的钛。    3.无机物包膜与于燥    经湿磨解聚后的Ti02需求进行无机物包膜，以屏蔽紫外光，进步钛的耐候性。常用的无机包膜剂有硅、铝的氧化物及水合氢氧化物。由硅、铝包膜进步了钛的耐候功能，但与之相反的影响了运用时的光泽。由此，近年来已选用错进行混合包膜，到达高耐候、高光泽的颜料运用。无机包膜剂常以氧化物及氢氧化物的方法堆积，并依据其最终产品的用处，选用以松懈或细密膜的方法包覆于Ti02粒子表面，外观见图2。其反响原理如下：[next]    在包膜处理时，严格控制反响温度、pH值、时刻，以到达最佳的运用意图。然后将包膜后的料浆进行过滤，用去离子水洗刷至必定的电导率。选用多种枯燥方法如带式枯燥机、喷雾枯燥机等进行枯燥。    4.有机包膜与气流破坏    气流破坏的意图是为得到狭隘粒度规模和优秀颜料功能的钛后处理最终一道工序。现在选用的破坏机大都为扁平式气流破坏机，其气源为16kg的过热蒸汽，并依据产品用处加人必定的有机包膜剂。其意图有二：一是因为破坏后的钛表面能较高，简单从头聚会，需求中和其能量（或谓之表面电位），也起到助磨作用；二是改动其钛的表面物理化学功能，以使其运用在涂料、塑料等物质有更好的配伍性及相容性。有机包膜剂用于涂料有胺、醇胺类、硅烷类；用于塑料有二甲基硅烷、聚乙醇、三乙醇胺等。因为有机物结构的复杂性和简单改动并不断的组成新产品，以满意一日千里的涂料、塑料新产品的需求。包膜剂的种类也在不断创新，现已呈现多种有机包膜的新产品、新技术。    5.产品包装    市售的钛一般的包装是选用25kg纸袋或塑编复合纸袋。大规模运用时可用500kg或1000kg大包装。包装袋上标明有产品牌号、规格、合适的标准、用处、出产供应商以及出产批号。国内商场供应大都钛为通用级的，可用于水性涂料、油性涂料、塑料，乃至橡胶或弹性体。运用时应该仔细阅读出产商运用指南，或寻求供应商的辅导，用户购进的钛最合适在什么产品上运用；不然，破绽百出，资源用错当地，钛货品变成废物。